Zu Projektbeginn war unser Wissen über die NADPH-Oxidase Nox4 rudimentär. Nox4 ist primär in der Niere exprimiert, es ist ein integrales Membranprotein und produziert H₂O₂. Im Rahmen molekularbiologischer Arbeiten gelang es, Proteinbereiche zu definieren, die für die intrazelluläre Lokalisation sowie für die Produktion von H₂O₂ verantwortlich sind. Funktionell konnten wir zeigen, dass Nox4 die Differenzierung von Zellen, wie Osteoklasten, Adipozyten und Endothelzellen vermittelt. Zudem fördert es die anti-inflammatorische Polarisierung von Makrophagen, obwohl es in diesen Zellen nur in sehr geringen Mengen exprimiert wird. Systemisch verhindert Nox4 Entzündungsprozesse, u.a. durch die Expression und Polarisierung von Makrophagen. Im Gefäßsystem zeigen Nox4-defiziente Mäuse unter pro-inflammatorischen Bedingungen eine verstärkte Hypertrophie der Gefäßwände und eine vermehrte Arteriosklerose. Aufgrund des Zusammentreffens von verstärkter Inflammationsneigung und verminderter zellulärer Differenzierung zeigen Nox4-defiziente Mäuse eine vermehrte inflammationsassoziierte Tumorbildung. Diese Arbeiten haben gezeigt, wie Nox-4-abhängige Redox-Signale Differenzierungsprogramme vermitteln und sowohl zelluläre als auch organische Funktionsänderungen damit kausal verbunden sind.

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Institut für Kardiovaskuläre Physiologie (http://www.vrc.uni-frankfurt.de)