Die Wirkung des Mineralocorticoid-Rezeptor-Antagonisten Finerenon auf die pro-fibrotische Signaltransduktion in kardialen Fibroblasten

Abstract

Die Aktivierung des Mineralocorticoid-Rezeptors (MR) durch Aldosteron führt zu kardialer Fibrose, welche für Arrhythmien und Progredienz der Herzinsuffizienz prädisponiert. Ziel dieser Studie war es, die Effekte von Finerenon, einem selektiven, nicht-steroidalen MRAntagonisten, auf die Mechanismen der Fibroseentstehung in kultivierten kardialen Fibroblasten zu untersuchen. Aldosteron induzierte eine Translokation des MR vom Zytoplasma in den Kern von kardialen Fibroblasten (Verhältnis nukleärer zu zytoplasmatischer Lokalisation, Kontrolle 2,3 ± 4,0, Aldosteron 6,8 ± 5,7, p < 0,0001). Finerenon hemmte diese Aldosteron-induzierte MRTranslokation (2,1 ± 2,4, p < 0,0001 verglichen mit Aldosteron). Finerenon verringerte konzentrationsabhängig die basale Expression von Connective Tissue Growth Factor (CTGF). Dieser Effekt von Finerenon in der Konzentration 500 nM war vergleichbar dem Effekt von Spironolacton in der Konzentration 500 nM (Finerenon 73,7 ± 14,8 %, p < 0,01, Spironolacton 69,9 ± 18,7 %, p < 0,01, jeweils verglichen mit Kontrolle). Finerenon verhinderte in einer Konzentration von 500 nM die Aldosteron-induzierte CTGFÜberexpression vollständig (Aldosteron 187,4 ± 41,6 %, p < 0,01 verglichen mit Kontrolle, Finerenon 89,0 ± 34,1 %, p < 0,01 verglichen mit Aldosteron). Die gleichzeigte Behandlung mit Angiotensin II und Aldosteron verstärkte die CTGF-Überexpression (209,9 ± 68,7 %, p < 0,0001 verglichen mit Kontrolle). Dieser Effekt wurde durch Finerenon vollständig verhindert (100,4 ± 10,3 %, p < 0,001 verglichen mit Aldosteron + Angiotensin II). Aldosteron beeinflusste im Gegensatz zu Angiotensin II die Expression von Transforming Growth Factor β (TGF-β) nicht (Angiotensin II 171,8 ± 34,2 %, p < 0,0001 verglichen mit Kontrolle). In Übereinstimmung mit diesem Befund war der Effekt von Finerenon auf die TGF-β- Expression neutral, wohingegen Telmisartan die Angiotensin II-induzierte Überexpression von TGF-β reduzierte (116,5 ± 29,4 %, p < 0,01 verglichen mit Angiotensin II). Der durch Aldosteron und Angiotensin II bedingte Anstieg der Expression von Fibronektin (186,8 ± 44,8 %, p < 0,0001 verglichen mit Kontrolle) wurde durch Finerenon reduziert (116,0 ± 28,4 %, p < 0,01 verglichen mit Aldosteron + Angiotensin II). Finerenon verhinderte die Aldosteron-induzierte Überexpression der Lysyl-Oxidase (Aldosteron 149,1 ± 18,3 %, p < 0,001 verglichen mit Kontrolle; Finerenon 86,6 ± 29,8 %, p < 0,0001 verglichen mit Aldosteron) und reduzierte die Aldosteron-induzierte Überexpression der Mikro-RNA21 (Aldosteron 353,9 ± 228,7 %, p < 0,01 verglichen mit Kontrolle; Finerenon 130,1 ± 46,1 %, p < 0,05 verglichen mit Aldosteron). Zusammengefasst verhindert Finerenon die Aldosteron-induzierte MR-Translokation in den Zellkern und schützt vor pro-fibrotischen Veränderungen in kardialen Fibroblasten. Die Hemmung des Mineralocorticoid-Rezeptors durch Finerenon ist daher ein potentieller therapeutischer Ansatz, um das Risiko für die Entstehung kardialer Fibrose und daraus resultierende Herzrhythmusstörungen und Herzinsuffizienz zu vermindern.

Activation of the mineralocorticoid receptor (MR) by aldosterone promotes cardiac fibrosis that predisposes to arrhythmias and that impairs heart failure. The aim of this study was to investigate the impact of finerenone, a selective non-steroidal MR antagonist, on mechanisms of genesis of fibrosis in cardiac fibroblasts. Aldosterone induced nuclear translocation of MR in cardiac fibroblasts (nuclear to cytoplasm MR localization, control 2,3 ± 4,0, aldosterone 6,8 ± 5,7, p < 0,0001) that was reduced by finerenone (2,1 ± 2,4, p < 0,0001 vs. aldosterone). Finerenone decreased the protein expression of connective tissue growth factor (CTGF) in a concentration-dependent manner. This effect of finerenone 500 nM was similar to spironolactone 500 nM (finerenone 73,7 ± 14,8 %, p < 0,01, spironolactone 69,9 ± 18,7 %, p < 0,01 vs. control, respectively). Finerenone 500 nM completely prevented the aldosterone induced CTGF overexpression (aldosterone 187,4 ± 41,6 %, p < 0,01 vs. control, finerenone 89,0 ± 35,0 %, p < 0,01 vs. aldosterone). Angiotensin II and aldosterone co-treatment enhanced CTGF upregulation (209,9 ± 68,7 %, p < 0,0001 vs. control). This effect was completely prevented by finerenone (100,4 ± 10,3 %, p < 0,001 vs. aldosterone + angiotensin II). In contrast to angiotensin II, aldosterone did not increase transforming growth factor β (TGF-β) expression (angiotensin II 171,8 ± 34,2 %, p < 0,0001 vs. control). In addition to that, finerenone did not have any effects on TGF-β expression but telmisartan prevented the angiotensin II induced TGF-β overexpression (116,5 ± 29,0 %, p < 0,01 vs. angiotensin II). The increase in fibronectin expression induced by the co-treatment aldosterone and angiotensin II (186,8 ± 44,8 %, p < 0,0001 vs. control) was reduced by finerenone (116,0 ± 28,4 %, p < 0,01 vs. aldosterone + angiotensin II). Finerenone inhibited the aldosterone induced alteration oft the lysyl oxidase (aldosterone 149,1 ± 18,3 %, p < 0,001 vs. control; finerenone 86,6 ± 29,8 %, p < 0,0001 vs. aldosterone) and reduced the aldosterone induced alteration of the micro-RNA21 expression (aldosterone 353,9 ± 228,7 %, p < 0,01 vs. control; finerenone 130,1 ± 46,1 %, p < 0,05 vs. aldosterone). Summarized, finerenone prevents aldosterone induced MR-translocation and pro-fibrotic changes in cardiac fibroblasts. Therefore, finerenone could serve as a therapeutic agent to prevent risk of structural cardiac remodeling and resulting arrhythmia and heart failure.