Experimentelle Studien zur Bedeutung von Vitamin D für das vaskuläre System

Abstract

Vitamin D-Mangel stellt ein weltweites Gesundheitsproblem dar. Daten aus Assoziationsstudien lassen einen möglichen Zusammenhang zwischen niedrigem Vitamin D-Status und dem vermehrten Auftreten kardiovaskulärer Erkrankungen vermuten. In dieser Arbeit sollte daher an verschiedenen Mausmodellen der Einfluss sowohl eines genetisch bedingten als auch eines alimentär induzierten Vitamin D-Mangels auf vaskuläre Veränderungen sowie auf atherosklerotische Prozesse untersucht werden. Ein genetisch bedingtes Fehlen des Vitamin D-Rezeptors im Vergleich zu Wildtyp-Mäusen führte zu einer vermehrten Kalzifizierung im Bereich der Aortenwurzel. Dies war auf eine vermehrte Expression der osteogenen Faktoren Bmp-2, Msx2 und Runx2 zurückzuführen und trat unabhängig von atherosklerotischen Prozessen auf. Auch LDLR-knockout- und Wildtyp-Mäuse mit einer unzureichenden alimentären Vitamin D-Versorgung im Vergleich zu adäquater Gabe zeigten eine erhöhte vaskuläre Kalzifizierung mit einer gesteigerten Expression von Bmp-2, Msx2 und Runx2. Eine Vitamin D-Gabe nach bestehendem Mangel wirkte sich reversibel auf Kalzifizierung sowie Atherosklerose-induzierte Veränderungen in der Plaquezusammensetzung aus.

Vitamin D deficiency is a worldwide health problem. Data from association studies suggest a possible connection between low vitamin D status and a higher incidence of cardiovascular diseases. The aim of this work was to investigate the effect of a genetically and an alimentary induced vitamin D deficiency on vascular changes and atherosclerotic processes with different mouse models. A genetically lack of the vitamin D receptor led to an increased calcification of the aortic root compared to wildtype mice. This was associated with a higher expression of osteogenic key factors Bmp-2, Msx2 and Runx2 and occurred independent of atherosclerotic processes. Also, LDLR-knockout and wildtype mice with an insufficient alimentary vitamin D supply showed a higher vascular calcification with an increased expression of Bmp-2, Msx2 and Runx2 compared to mice with an adequate vitamin D intake. A vitamin D administration after an existing deficiency had a reversible effect on calcification as well as on atherosclerosis-induced changes in the plaque composition.