@phdthesis{Burkard2010,
  author    = {Burkard, Natalie},
  title     = {Signal{\"u}bertragungswege und Pr{\"a}ventionsm{\"o}glichkeiten der kardialen Hypertrophie : conditional overexpression of neuronal nitric oxide synthase is cardioprotective in ischemia-reperfusion},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-51832},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2010},
  abstract  = {Zusammenfassung: Wie fr{\"u}her schon gezeigt, wird der L-Typ Ca2+-Kanal durch eine induzierbare, myokardspezifische {\"U}berexpression der neuronalen Stickstoffmonoxidsynthase (nNOS) inhibiert. Gleichzeitig bewirkt diese {\"U}berexpression eine verminderte kardiale Kontraktilit{\"a}t1 (Burkard N. et al. (2007). Circ Res 100, 32-44). nNOS interagiert mit vielen verschiedenen Kompartimenten und Kan{\"a}len innerhalb der Zelle. In dieser Arbeit wurde gezeigt, dass eine nNOS {\"U}berexpression nach Isch{\"a}mie-Reperfusion kardioprotektiv wirkt. Dieses wird durch eine Inhibition der Mitochondrienfunktion und durch eine Verminderung der reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) erm{\"o}glicht. In einer fr{\"u}heren Arbeit wurde der Effekt der induzierbaren und myokardspezifischen {\"U}berexpression von nNOS unter physiologischen Bedingungen am transgenen Tiermodell untersucht. Diese Arbeit besch{\"a}ftigt sich nun mit der {\"U}berexpression von nNOS unter pathophysiologischen (Isch{\"a}mie-Reperfusion) Bedingungen. Ein Isch{\"a}mie-Reperfusions-Schaden bewirkt bei Wildtyp-M{\"a}usen, sowie bei transgener nNOS {\"U}berexpression eine Anreicherung von nNOS in den Mitochondrien. Elektronenmikroskopische Aufnahmen von Mausmyokard haben gezeigt, dass bei {\"U}berexpression nNOS zus{\"a}tzlich in den Mitochondrien lokalisiert ist. Diese Translokation von nNOS in die Mitochondrien ist abh{\"a}ngig von HSP90. Isch{\"a}mie- Reperfusionsexperimente an isolierten M{\"a}useherzen zeigten einen kardioprotektiven Effekt der nNOS {\"U}berexpression (30min post ischemia, LVDP 27.0±2.5mmHg vs. 45.2±1.9mmHg, n=12, p<0.05). Dieser positive Effekt konnte bei der Bestimmung der Infarktgr{\"o}ße best{\"a}tigt werden. nNOS {\"u}berexprimierende M{\"a}use hatten eine kleinere Infarktgr{\"o}ße nach Isch{\"a}mie-Reperfusion (36.6±8.4 relative \% vs. 61.1±2.9 relative \%, n=8, p<0.05). Die {\"U}berexpression von nNOS bewirkte ebenfalls einen signifikanten Anstieg des mitochondrialen Nitrit-Levels, begleitet von einer Verminderung der Cytochrom C Oxidase Aktivit{\"a}t (72.0±8.9units/ml in nNOS overexpressing mice vs. 113.2±17.1units/ml in non-induced mice, n=12, p<0.01), was zu einer Hemmung der Mitochondrienfunktion f{\"u}hrt. Dementsprechend war der Sauerstoffverbrauch (gemessen an isolierten Herzmuskelstreifen) schon unter basalen Bedingungen beinNOS {\"U}berexpression vermindert (0.016±0.0015 vs. 0.024±0.006ml[O2] x mm-3 x min-1, n=13, p<0.05). Außerdem war die ROS Konzentration in Herzen von nNOS {\"u}berexprimierenden M{\"a}usen signifikant vermindert (6.14±0.685 vs. 14.53±1.7μM, n=8, p<0.01). Die Zugabe von verschiedenen Inhibitoren, Western Blot- und Aktivit{\"a}tsuntersuchungen zeigten schließlich, dass diese niedrigere ROS Konzentration durch eine verminderte Xanthin Oxidoreduktase Aktivit{\"a}t hervorgerufen wurde. Zusammenfassend hat diese Arbeit gezeigt, dass eine induzierbare und myokardspezifische {\"U}berexpression von nNOS unter pathophysiologischen Bedingungen (Isch{\"a}mie-Reperfusion) kardioprotektiv wirkt. Zus{\"a}tzlich zu der Verminderung des myokardialen Ca2+-{\"U}berschusses nach Reperfusion k{\"o}nnte dieser protektive Effekt durch eine Hemmung der Mitochondrienfunktion bedingt sein, schließlich wird der Sauerstoffverbrauch schon unter basalen Bedingungen reduziert},
  subject      = {Herzhypertrophie},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Schmidt2011,
  author    = {Schmidt, Johannes},
  title     = {Die Beteiligung der Peroxisomen-Proliferator-aktivierten Rezeptoren α und γ am zweiten Fenster der Desfluran-induzierten Pr{\"a}konditionierung},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-57320},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2011},
  abstract  = {Der perioperative Myokardinfarkt ist eine der Hauptursachen perioperativer Morbidit{\"a}t und Mortalit{\"a}t, wobei bis zu 40\% der Patienten an einem akuten Ereignis versterben. Eine der Hauptaufgaben der an{\"a}sthesiologischen Forschung besteht daher in der Entwicklung neuer, verbesserter Strategien sowohl in der Erkennung und Prophylaxe als auch in der Therapie perioperativer Myokardisch{\"a}mien. In einer wegweisenden Studie zeigten Kersten et al. 1997 erstmals einen kardioprotektiven Effekt f{\"u}r volatile An{\"a}sthetika: Die Verabreichung von Isofluran vor der Induktion eines Isch{\"a}mie-Reperfusions-Schadens (I/R-Schaden) f{\"u}hrte zu einer signifikanten Reduktion der resultierenden Infarktgr{\"o}ße. Diese kardioprotektiven Eigenschaften wurden in der Folge auch f{\"u}r andere volatile An{\"a}sthetika aufgezeigt, ebenso wie die Induktion eines zweiten Fensters der Pr{\"a}konditionierung (SWOP) beginnend 24h post-donum. Essentielle molekulare Mechanismen der protektiven Signalkaskade sind hierbei u.a. eine gesteigerte Synthese von Prostaglandinen sowie die erh{\"o}hte Produktion von Stickstoffmonoxid (NO). Vergleichbare NO-abh{\"a}ngige, kardioprotektive Wirkungen zeigen sich ebenso f{\"u}r Agonisten der Peroxysomen-Proliferator-aktivierten Rezeptoren (PPAR) α und γ. Die PPAR sind Transkriptionsfaktoren, die nach Liganden-vermittelter Aktivierung (u.a. 15d-Prostaglandin J2, 15d-PGJ2) ihre Wirkungen entfalten. Daher testeten wir die Hypothese, dass das zweite Fenster der Desfluran-induzierten Pr{\"a}konditionierung durch eine erh{\"o}hte Produktion von 15d-PGJ2 mit der nachfolgenden Aktivierung von PPAR α und γ vermittelt wird. Die Experimente wurden in einem etablierten in-vivo Herzinfarktmodell des Kaninchens durchgef{\"u}hrt. M{\"a}nnliche weiße Neuseeland-Kaninchen wurden randomisiert 6 Gruppen zugeteilt. Alle Tiere erhielten eine 30-min{\"u}tige Okklusion der linken Koronararterie (KAO) gefolgt von einer 3-st{\"u}ndigen Reperfusion. Zwei Gruppen erhielten entweder Desfluran (1.0 MAC, DES) oder Raumluft (Kontrolle, KON) 24h vor KAO. In weiteren Gruppen erhielten die Tiere den PPARα-Antagonisten GW6471 oder den PPARγ-Antagonisten GW9662, jeweils alleine (GW6471 bzw. GW9662) oder in Kombination mit vorheriger Desfluranapplikation (DES+GW6471 bzw. DES+GW9662). Die Infarktgr{\"o}ße (IS/AAR) wurde nach Bestimmung des Isch{\"a}mieareals (AAR) und des Infarktareals (IS) gravimetrisch nach TTC-F{\"a}rbung ermittelt. Sechs identische Gruppen wurden instrumentiert zur Entnahme des Herzens und anschließender Analyse der PPAR-DNA-Bindungsaktivit{\"a}t sowie der Gewebekonzentrationen von 15d-PGJ2 und NO mittels spezifischer Assays. Als Ergebnis zeigte sich eine signifikant reduzierte Herzinfarktgr{\"o}ße (DES 42,2±3,1\%* vs. KON 61,8±2,8\%; *p<0,05) 24h nach der Applikation des volatilen An{\"a}sthetikums. Dieser kardioprotektive Ph{\"a}notyp war begleitet von einer erh{\"o}hten PPAR-DNA-Bindungsaktivit{\"a}t (DES 289,9±33RLU* vs. KON 102,9±18RLU, *p<0,05), als auch erh{\"o}hten Gewebskonzentrationen von 15d-PGJ2 (DES 224,4±10,2pg/ml* vs. KON 116,9±14,2pg/ml) und NO (DES 14,9±0,7μM* vs. KON 5,4±0,7μM). Unter spezifischer pharmakologischer Blockade von PPARα oder PPARγ kam es zum Verlust dieser protektiven Effekte, wobei sowohl die Infarktgr{\"o}ßenreduktion (DES+GW6471 60,0±2,8\% bzw. DES+GW9662 56,5±2,9\%), als auch die Elevation der PPAR-DNA-Bindungsaktivit{\"a}t (DES+GW6471 128,1±20,9RLU bzw. DES+GW9662 91,2±31RLU) und der myokardialen NO Konzentrationen (DES+GW6471 5,7±0,3μM bzw. DES+GW9662 5,9±0,9μM) aufgehoben wurde. Unbeeinflusst von der Blockade der PPAR blieb der durch Desfluran erh{\"o}hte 15d-PGJ2-Spiegel (DES+GW6471 199,5±8,1pg/ml* und DES+GW9662 179,0±11,7pg/ml*; p<0,05 vs. KON). Insgesamt zeigen die Ergebnisse dieser Arbeit, dass das zweite Fenster der Desfluran-induzierten Pr{\"a}konditionierung durch die Aktivierung der PPARα und γ vermittelt wird. Die Applikation von Desfluran scheint hierbei durch die erh{\"o}hte Produktion von 15d-PGJ2 eine Signalkaskade in Gang zu setzen, welche nicht nur in der Aktivierung von PPARα und PPARγ resultiert, sondern ebenso durch die konsekutiv erh{\"o}hte myokardiale Verf{\"u}gbarkeit von NO die Kardioprotektion vermittelt.},
  subject      = {Pr{\"a}konditionierung},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Schnupp2010,
  author    = {Schnupp, Verena},
  title     = {Die Rolle der Calcium/Calmodulin Kinase II in der Desfluran-induzierten Pr{\"a}konditionierung und der Kardioprotektion durch Metoprolol},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-52732},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2010},
  abstract  = {Die Pr{\"a}konditionierung ist ein endogener Schutzmechanismus, bei dem die Toleranz einer Zelle gegen die Auswirkungen eines sp{\"a}teren isch{\"a}mischen Schadens erh{\"o}ht wird. Volatile An{\"a}sthetika sind in der Lage den durch die Isch{\"a}mie verursachten Gewebsschaden zu vermindern, indem sie diesen Schutzmechanismus aktivieren. Ziel der vorliegenden Arbeit war die Untersuchung der CaMK II in der An{\"a}sthetika-induzierten Pr{\"a}konditionierung und in der durch Metoprolol vermittelten Kardioprotektion, sowie der dosisabh{\"a}ngige Effekt von Metoprolol auf die Kardioprotektion und die Desfluran-induzierte Pr{\"a}konditionierung. Dazu wurde der spezifische Inhibitor der CaMK II, KN-93, sowie der kardioselektive Betablocker Metoprolol in verschiedenen Dosierungen, jeweils vor der Koronarokklusion alleine oder zusammen mit Desfluran, verabreicht. Die Versuche wurden in einem in vivo Herzinfarktmodell an weißen Neuseelandkaninchen durchgef{\"u}hrt. Die Resultate dieser Untersuchungen ergaben, dass KN-93 die Infarktgr{\"o}ße nicht reduzierte und die Desfluran-induzierte Pr{\"a}konditionierung aufgehoben wurde. Die effektive Hemmung der CaMK II wurde durch Western blot Analysen best{\"a}tigt. Die weiteren Ergebnisse ergaben, dass erst eine Metoprolol-Dosis von 1,75 mg/kg und 2,5 mg/kg die Myokardinfarktgr{\"o}ße signifikant verminderte. Die Western blot Analyse zeigte eine effektive Blockade beider Phosphorylierungsstellen des PLB. Außerdem wurde die Desfluran-induzierte Pr{\"a}konditionierung durch 0,2 mg/kg Metoprolol abgeschw{\"a}cht, durch 1,0 mg/kg, 1,75 mg/kg oder 2,5 mg/kg Metoprolol wurde sie vollst{\"a}ndig aufgehoben. Aus diesen Ergebnissen resultiert, dass die Desfluran-induzierte Pr{\"a}konditionierung {\"u}ber die Calcium/Calmodulin Kinase II abh{\"a}ngige Phosphorylierung des Phospholamban vermittelt wird. Dagegen wird die Metoprolol-induzierte Kardioprotektion w{\"a}hrend der Reperfusion durch die Blockade der PKA- und CaMK II-abh{\"a}ngigen Phosphorylierung des PLB vermittelt. Außerdem deuten die Ergebnisse auf eine negative Interaktion zwischen der Desfluran-induzierten Pr{\"a}konditionierung und der beta-adrenergen Blockade hin.},
  subject      = {Pr�konditionierung},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Stumpner2007,
  author    = {Stumpner, Jan},
  title     = {Desfluran induziert ein erstes und ein zweites Fenster der Pr{\"a}konditionierung gegen Myokardinfarkt in vivo},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-27263},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {Das Ph{\"a}nomen der isch{\"a}mischen Pr{\"a}konditionierung beschreibt einen endogenen Schutzmechanismus, der in einer erh{\"o}hten Toleranz des Gewebes gegen{\"u}ber isch{\"a}mischen Episoden resultiert. Volatile An{\"a}sthetika sind in der Lage, diesen Mechanismus zu aktivieren und somit betroffene Gewebe zu pr{\"a}konditionieren. Die isch{\"a}mische Pr{\"a}konditionierung zeigt an Kaninchen ein biphasisches Verlaufsmuster, bestehend aus einem fr{\"u}hen ersten Fenster sowie einem sp{\"a}ten zweiten Fenster der Pr{\"a}konditionierung. Beide Fenster sind durch eine Phase ohne kardioprotektiven Effekt getrennt. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, f{\"u}r das volatile An{\"a}sthetikum Desfluran ebenfalls dieses biphasische Zeitmuster nachzuweisen sowie die Rolle von Stickstoffmonoxid (NO) in diesem Prozess zu charakterisieren. Wir f{\"u}hrten unsere Untersuchungen in einem in vivo-Herzinfarktmodell an Kaninchen durch. Wir konnten zeigen, dass Desfluran ein erstes Fenster der Pr{\"a}konditionierung induziert, welches bis zu zwei Stunden nach Abflutung des volatilen Agens nachweisbar ist. Weiterhin induzierte Desfluran ein zweites Fenster der Pr{\"a}konditionierung, dessen kardioprotektiver Effekt nach 24 Stunden einsetzt und bis zu 72 Stunden nach Applikation des An{\"a}sthetikums nachweisbar ist. Erstes und zweites Fenster der Pr{\"a}konditionierung waren durch eine Episode ohne nachweisbaren kardioprotektiven Effekt getrennt. 96 Stunden nach Abflutung des An{\"a}sthetikums war keine pr{\"a}konditionierende Wirkung mehr nachweisbar. Um die Rolle von NO beim zweiten Fenster der Desfluran-induzierten Pr{\"a}konditionierung zu untersuchen, verabreichten wir den NO-Synthase-Blocker L-omega-Nitro-Arginin (LNA) vor der Koronararterienokklusion. Anhand unserer Ergebnisse konnten wir nachweisen, dass die Desfluran-induzierte Pr{\"a}konditionierung des Kaninchenmyokards ein der isch{\"a}mischen Pr{\"a}konditionierung {\"a}hnliches charakteristisches biphasisches Verlaufsmuster aufweist und das endogen synthetisiertes NO als Mediator des zweiten Fensters der Desfluran-induzierten Pr{\"a}konditionierung wirkt.},
  subject      = {Desfluran},
  language  = {de}
}