@phdthesis{Weckler2006, author = {Weckler, Barbara}, title = {Die kardiale Wirkung einer chronisch-anabolen Gabe des Hormons Testosteron auf das Remodeling nach Myokardinfarkt bei weiblichen Ratten : Hinweise auf geschlechtsspezifische Effekte}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-17083}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2006}, abstract = {In den letzten Jahren r{\"u}ckten Androgene verst{\"a}rkt ins Zentrum der Diskussion, weil sie mit negativen Wirkungen auf das kardiovaskul{\"a}re System assoziiert wurden. Ein methodisches Problem vieler Studien bestand jedoch darin, dass individuelle Eigenschaften (genetische Pr{\"a}disposition, Alter, Ern{\"a}hrungs- bzw. Trainingszustand) und Umweltfaktoren (Art des Androgenderivats, eiweißreiche Kost, gleichzeitige Einnahme anderer Hormonpr{\"a}parate) unber{\"u}cksichtigt blieben. Zudem wurde oftmals keine Trennung nach dem Geschlecht vorgenommen. Zur Erforschung der kardiovaskul{\"a}ren Bedeutung von Testosteron wurden daher Untersuchungen an m{\"a}nnlichen Ratten durchgef{\"u}hrt, die neutrale bis positive Effekte des Hormons Testosteron auf das kardiale Remodeling nach Myokardinfarkt ergaben. Dagegen ist {\"u}ber den Einfluss von Testosteron auf das postinfarzielle Remodeling beim weiblichen Geschlecht bis heute nicht viel bekannt. Deshalb war es das Ziel dieser Arbeit, die Effekte von Testosteron auf das kardiale Remodeling nach Myokardinfarkt bei weiblichen Ratten zu untersuchen. Dazu wurden weibliche Wistar-Ratten nach Ovarektomie physiologisch mit {\"O}stradiol substituiert, selektiv mit supraphysiologischen Dosierungen von Testosteronundecanoat behandelt oder mit einer Kombination aus {\"O}stradiol und Testosteronundecanoat therapiert. In Woche 2 nach Beginn der Hormonbehandlung wurde eine Scheininfarzierung bzw. Infarzierung durchgef{\"u}hrt, in Woche 10 erfolgte eine Echokardiographie und in Woche 11 fanden h{\"a}modynamische Untersuchungen sowie die Perfusion der Herzen nach Langendorff statt. Im Anschluss wurden molekularbiologische Bestimmungen des \&\#945;/\&\#946;-MHC-Quotienten, von IGF-I und des Kollagengehalts am Herzen vorgenommen. Der Hauptbefund dieser Studie war, dass die chronisch-anabole Gabe des Hormons Testosteron bei weiblichen Ratten ein geschlechtsspezifisches Remodeling mit f{\"u}hrender linksventrikul{\"a}rer Dilatation nach Myokardinfarkt induzierte. Diese zus{\"a}tzliche postinfarzielle Dilatation des linken Ventrikels unter der Behandlung mit Testosteron wurde in der Echokardiographie und der Rechtsverschiebung der linksventrikul{\"a}ren Druck-Volumen-Kurven bei der Langendorff-Perfusion sichtbar, die mit einer signifikant erh{\"o}hten Vorlast bis zum Erreichen der maximalen Druckamplitude des linken Ventrikels verbunden war. Unabh{\"a}ngig davon zeigte sich die zus{\"a}tzliche testosteroninduzierte Dilatation nach Myokardinfarkt in der Planimetrie durch eine signifikante Zunahme der Innenquerschnittsfl{\"a}che des linken Ventrikels. Studien in der Vergangenheit haben bereits einen Zusammenhang zwischen einer postinfarziellen Dilatation des linken Ventrikels und einer Verschlechterung der Langzeitprognose nach Myokardinfarkt belegt, weshalb die zus{\"a}tzliche testosteroninduzierte Dilatation des linken Ventrikels nach Myokardinfarkt als Indiz f{\"u}r einen negativen Testosteroneffekt auf den Prozess des postinfarziellen Remodelings bei weiblichen Ratten gewertet werden k{\"o}nnte. Zudem wurden unter der Behandlung mit Testosteron versus {\"O}stradiol bei weiblichen Ratten eine signifikant st{\"a}rkere Zunahme des absoluten K{\"o}rper- und Herzgewichts nach Myokardinfarkt sowie eine Hypertrophie des linken Ventrikels nachgewiesen. Einen weiteren Hinweis auf einen nachteiligen Effekt von Testosteron auf das postinfarzielle Remodeling bei weiblichen Ratten gab die signifikant reduzierte Verk{\"u}rzungsfraktion nach Gabe von Testosteron versus {\"O}stradiol in der Echokardiographie, wodurch eine testosteroninduzierte Verschlechterung der kardialen Funktion nach Myokardinfarkt angezeigt wurde. Zudem konnte bereits an den scheininfarzierten Versuchsreihen auf Proteinebene eine tendenzielle Abnahme des \&\#945;/\&\#946;-MHC-Quotienten unter der Therapie mit Testosteron im Vergleich zu {\"O}stradiol nachgewiesen werden, wodurch ein weiterer Beleg f{\"u}r eine Einschr{\"a}nkung der kardialen Leistungsf{\"a}higkeit unter supraphysiologischem Testosteroneinfluss geliefert wurde. Mittels Northern-Blot wurde bei den weiblichen scheininfarzierten Versuchsreihen unter der Behandlung mit Testosteron ein Anstieg von IGF-1 registriert, w{\"a}hrend der Kollagengehalt des linken Ventrikels durch den Hormonstatus nicht beeinflusst wurde. Zusammenfassend scheint Testosteron am Herzen von weiblichen Ratten geschlechtsspezifische Wirkungen zu entfalten, die das kardiale Remodeling nach Myokardinfarkt m{\"o}glicherweise auch langfristig negativ beeinflussen.}, language = {de} } @phdthesis{ZurMuehlen2004, author = {Zur M{\"u}hlen, Constantin von}, title = {Einfluss von supraphysiologisch dosiertem Testosteron auf das Remodeling nach Myokardinfarkt bei der Ratte}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-8111}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2004}, abstract = {In den letzten Jahren wurden verst{\"a}rkt die Auswirkungen von Androgenen auf das kardiovaskul{\"a}re System des Menschen untersucht, wobei das m{\"o}gliche Wirkspektrum sowohl positive als auch negative Aspekte umfasst. Anzumerken ist jedoch, dass gerade negative Beobachtungen, wie der pl{\"o}tzliche Herztod von Bodybuildern nach Androgenmissbrauch, jeweils Einzelfalldarstellungen sind und klinische Studien hierzu fehlen. Epidemiologische Daten zeigen wiederum eine h{\"o}here Lebenserwartung von M{\"a}nnern nach Herzinfarkt im Vergleich zu Frauen. Es existieren jedoch keinerlei Angaben dar{\"u}ber, welchen Einfluss Androgene auf das kardiovaskul{\"a}re Remodeling nach einem Herzinfarkt haben. Dazu wurden von uns m{\"a}nnliche Wistar-Ratten entweder orchiektomiert (ORCH), nicht orchiektomiert (PLAC) oder aber mit supraphysiologischen Dosierungen von Testosteronundecanoat (TUD) intramuskul{\"a}r behandelt. Vierzehn Tage sp{\"a}ter erfolgte entweder eine Infarzierung (MI) oder Scheininfarzierung (SHAM) dieser Tiere, acht Wochen danach die kernspintomographische, echokardiographische und h{\"a}modynamische Evaluierung der linksventrikul{\"a}ren Funktion. Ferner wurden molekularbiologische Marker wie ANP, MHC und IGF-1 untersucht, um so das kardiale Remodeling n{\"a}her zu charakterisieren. Bei den scheininfarzierten Tieren f{\"u}hrte die Testosteronapplikation zu einer kardialen Hypertrophie (SHAM/TUD vs. SHAM/PLAC und SHAM/ORCH, p<0,02) ohne Erh{\"o}hung von ANP-mRNA. Der Quotient aus a/b-MHC war nach Testosteronbehandlung durch verst{\"a}rkte Expression von a-MHC signifikant h{\"o}her (SHAM/ORCH vs. SHAM/TUD, p<0,05). Als potentieller Mechanismus dieser Hypertrophieform war die Expression von IGF-1-mRNA f{\"u}nffach erh{\"o}ht (SHAM/PLAC und SHAM/ORCH vs. SHAM/TUD, p<0,05). Nach Infarzierung war die Infarktgr{\"o}sse mit durchschnittlich 38 \% und auch die infarktassoziierte Mortalit{\"a}t mit ca. 60\% zwischen den Gruppen vergleichbar. Bei der auf das K{\"o}rpergewicht bezogenen linksventrikul{\"a}ren Masse f{\"u}hrte Testosteron zu einer signifikant verst{\"a}rkten Hypertrophie (MI/TUD vs. MI/PLAC und MI/ORCH p<0,01), der linksventrikul{\"a}re enddiastolische Druck war unter Testosteronbehandlung niedriger (MI/TUD vs. MI/PLAC, 14±3 vs. 26±2 mmHg, p<0.02). Durch die Infarzierung erh{\"o}hte sich in allen Gruppen die Expression von ANP im Vergleich zu scheininfarzierten Tieren (SHAM vs. PLAC p<0,05), der Quotient aus a/b-MHC unterschied sich trotz testosteroninduzierter Hypertrophie innerhalb der infarzierten Gruppen nicht. Keine Unterschiede zeigten sich auch im myokardialen Kollagengehalt (MI/PLAC vs. MI/TUD vs. MI/ORCH 16.8±8\% vs. 16.6±5\% vs. 19.0±11\%, p=ns). Chronische Testosteronbehandlung f{\"u}hrte zu einer spezifischen kardialen Hypertrophie mit signifikanter Erh{\"o}hung des linksventrikul{\"a}ren Gewichtes, die nicht durch einen Anstieg von ANP als einem Marker der remodelinginduzierten Hypertrophie charakterisiert war. Ferner f{\"u}hrte Testosteron zu einer verst{\"a}rkten Expression der „schnellen" a-MHC-Isoform, so dass der beim kardialen Remodeling sonst sinkende Quotient aus a/b-MHC unter Testosteronbehandlung nicht beobachtet wurde. M{\"o}glicherweise sind diese Effekte auf eine erh{\"o}hte Expression von IGF-1-mRNA zur{\"u}ckzuf{\"u}hren. Bei gleichzeitig erniedrigtem LVEDP als einem wichtigen Prognosefaktor der Herzinsuffizienz kann eine physiologische Form der Hypertrophie hypothetisiert werden. Testosteron scheint also am Herz ein spezifisches „physiologisches" Hypertrophieprogramm zu induzieren, das die kardiale Funktion nach Myokardinfarkt m{\"o}glicherweise langfristig positiv beeinflusst.}, language = {de} } @phdthesis{Becher2006, author = {Becher, Jan}, title = {Untersuchung des Calcineurin Signalweges bei der Myokardhypertrophie}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-21889}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2006}, abstract = {Die Myokardhypertrophie ist eine Anpassungsreaktion des Herzens auf verschiedene pathologische Stimuli wie der arteriellen Hypertonie, Herzklappen-Vitien, Myokardinfarkt, endokrine Stoffwechselst{\"o}rungen sowie Mutationen von Genen kontraktiler Proteine. Die Antwort der Herzmuskelzelle auf einen hypertrophen Reiz ist gekennzeichnet durch ein verst{\"a}rktes Zellwachstum ohne Zellteilung und auf molekularer Ebene durch die Induktion fetaler kardialer Gene kontraktiler Proteine. Auch wenn {\"u}ber den klinischen Aspekt der Myokardhypertrophie bereits ein umfangreiches Wissen vorliegt, wurden Details {\"u}ber die bei der Hypertrophie ablaufenden intrazellul{\"a}ren Signalwege erst in den letzten Jahren entdeckt. Der Calcineurin/NFAT Signalweg ist bei der Entstehung der Herzhypertrophie von großer Bedeutung. Die Aktivierung der Ca²+-Calmodulin-abh{\"a}ngigen Phosphatase Calcineurin f{\"u}hrt zur einer Dephosphorylierung des Transkriptionsfaktors NFAT. Dies erlaubt die nukle{\"a}re Translokation, was zur einer Induktion von Genen f{\"u}hrt, welche an der Entstehung der Myokardhypertrophie beteiligt sind. Nach dem heutigen Verst{\"a}ndnis ben{\"o}tigt die Aktivierung des Calcineurin/NFAT-Signalweges die Bindung von Calmodulin sowie dauerhaft erh{\"o}hte Ca²+-Spiegel. Die Folge der Calcineurinaktivierung ist eine strukturelle Ver{\"a}nderung mit einem Shift der C-terminalen Autoinhibitorischen Dom{\"a}ne, so dass das aktive Phosphatase-Zentrum freigegeben wird. In dieser Arbeit untersuchen wir einen Mechanismus der gezielten proteolytischen Abspaltung der Autoinhibitorischen Dom{\"a}ne, welcher ebenfalls zu einer Enzymaktivierung f{\"u}hrt. Die Stimulation von Ratten-Kardiomyozyten mit Angiotensin II f{\"u}hrte zu einer Erh{\"o}hung der Calpain-Aktivit{\"a}t, was eine proteolytische Abspaltung der autoinhibitorischen Dom{\"a}ne von Calcineurin bedingte. Durch die Blockierung von Calpain konnte die Proteolyse verhindert werden. Die Calcineurin-Aktivit{\"a}t war nach Angiotensin II-Stimulation erh{\"o}ht (310±29\%) und bleib auch nach Wegnahme des Stimulus auf erh{\"o}htem Niveau (214±17\%). Wurde dem Medium w{\"a}hrend der Stimulation Calpain-Inhibitor hinzu gegeben, kam es nach Wegnahme des Angiotensin II-Stimulus zu einem deutlichen Absinken (110±19\%) der Calcineurin-Aktivit{\"a}t. An Hand von immunhistochemischen F{\"a}rbungen und von Transfektionsversuchen mit einem GFP-fusionierten Calcineurin konnte gezeigt werden, dass die Angiotensin II-Stimulation eine nukle{\"a}re Translokation von Calcineurin bewirkt. Die Calpain-Blockierung und somit die Unterdr{\"u}ckung des Calpain vermittelten Verdaus von Calcineurin erlaubt es diesem, den Zellkern wieder zu verlassen. Zusammenfassend zeigen die Ergebnisse dieser Arbeit, dass die Angiotensin II-Stimulation der Kardiomyozyten zu einer Erh{\"o}hung der Calpain-Aktivit{\"a}t f{\"u}hrt. Diese wiederum bedingt eine proteolytische Abspaltung der Autoinhibitorischen Dom{\"a}ne von Calcineurin. Die Folge ist eine erh{\"o}hte Calcineurin-Aktivit{\"a}t, was eine nukle{\"a}re Translokation von Calcineurin ausl{\"o}st. Nach dem Verlust der Autoinhibitorischen Dom{\"a}ne ist Calcineurin dauerhaft aktiv und nukle{\"a}r lokalisiert, sogar nach Wegnahme des Hypertrophie-ausl{\"o}senden Stimulus.}, language = {de} } @phdthesis{Bottez2007, author = {Bottez, Nicolai}, title = {Ver{\"a}nderungen der Expression kontraktiler Proteine bei der humanen Herzhypertrophie}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-27967}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2007}, abstract = {In dieser Arbeit wurden drei verschiedene Gruppen von humanen Myokardproben aus dem interventrikul{\"a}ren Septum mittels elektrophoretischer Verfahren auf Ver{\"a}nderungen in der Zusammensetzung der kontraktilen Proteine untersucht. 6 der insgesamt 38 Proben stammten von gesunden Herzen, die aus technischen Gr{\"u}nden nicht transplantiert werden konnten. 19 der Proben stammten von Patienten, die an einer hypertrophischen-obstruktiven Kardiomyopathie (HOCM) litten und die restlichen 13 Proben von Patienten mit einer valvul{\"a}ren Aortenstenose (AS). Die 32 kranken Herzen befanden sich allesamt im Stadium der kompensierten Hypertrophie, an klinischen Daten waren von diesen Patienten die Ejektionsfraktion (EF), der Durchmesser des interventrikul{\"a}ren Septums (IVS) sowie die linksventrikul{\"a}re enddiastolische F{\"u}llungsdruck (LVEDP). Die Ejektionsfraktion lag bei allen diesen Patienten mit Werten zwischen 62\% und 88\% (Mittelwert 73 ± 7\%) im Normbereich, zwischen der HOCM- und der Aortenstenosegruppe bestand kein signifikanter Unterschied. Die insgesamt 38 Gewebeproben wurden mittels 3 verschiedener elektrophoretischer Verfahren auf das Vorliegen von 3 verschiedener Ver{\"a}nderungen in der Proteinzusammensetzung untersucht: 1. Mittels 2-dimensionaler Polyacrylamidgel-Elektrophorese (2D-PAGE) wurde der Phosphorylierungsgrad des kardialen Troponin I (cTnI) bestimmt. 2. Mittels 2-dimensionaler Polyacrylamidgel-Elektrophorese (2D-PAGE) wurde eine Analyse der leichten Myosinketten (MLC) durchgef{\"u}hrt, vor allem im Hinblick auf die Frage, ob und inwieweit es zu einer Expression der atrialen leichten Kette vom Typ I (ALC-1) kommt . 3. Mittels Natriumdodecylsulfat-Polyacrylamidgel-Elektrophorese (SDS-PAGE) wurde eine Bestimmung der schweren Myosinketten (MHC) vorgenommen, vor allem im Hinblick auf die Frage, ob es im hypertrophierten Myokard zu einer Expression der \&\#945;-Isoform der schweren Myosinkette (\&\#945;-MHC) kommt. F{\"u}r alle dieser drei oben genannten Ver{\"a}nderungen finden sich Hinweise in der Literatur, dass sie m{\"o}glicherweise eine Rolle bei der Myokardhypertrophie spielen k{\"o}nnten ohne dass bislang eine abschließende Kl{\"a}rung m{\"o}glich war. In dieser Arbeit wurde zum ersten Mal ein derartig großes, klinisch gut evaluiertes Probenkollektiv von menschlichen Herzen im Stadium der kompensierten Hypertrophie auf das Vorliegen der o.g. Ver{\"a}nderungen untersucht. Ein weiterer wichtiger Aspekt ist das Vorliegen von zwei verschiedenen Ursachen (Aortenstenose und hypertrophisch-obstruktive Kardiomyopathie) f{\"u}r die Herzhypertrophie im Probenkollektiv dieser Arbeit. In der Zusammensetzung der schweren Myosinketten (MHC) sowie im Phosphorylierungsgrad des kardialen Troponin I (cTnI) konnten in dieser Arbeit keine signifikanten Unterschiede zwischen dem hypertrophiertem und dem gesunden Myokard gefunden werden. Im Bereich der leichten Myosinketten (MLC) konnte jedoch nachgewiesen werden, dass es in den hypertrophierten Herzen zu einer deutlichen, signifikanten Expression der atrialen leichten Myosinkette (ALC-1) in der Gr{\"o}ßenordnung von 10,8 ± 1,5 \% an der Gesamtmenge der leichten Myosinketten vom Typ 1 (MLC-1) gekommen war. Im Gegensatz hierzu konnte die atriale leichte Kette vom Typ 1 (ALC-1) in keinem der gesunden Herzen nachgewiesen werden. Zudem konnte eine statistische hochsignifikante positive Korrelation (Koeffizient 0,56 nach Pearson) zwischen der H{\"o}he der Ejektionsfraktion und dem Anteil der ALC-1 an der Gesamtmenge der leichten Myosinketten ermittelt werden. Diese Ergebnisse legen nahe, dass der Expression der ALC-1 ein hoher Stellenwert bei der Anpassung an erh{\"o}hte h{\"a}modynamische Anforderungen zukommt. Die positive Korrelation zwischen der H{\"o}he der ALC-1-Expression und der Ejektionsfraktion weisen daraufhin, dass der ALC-1-Expression zumindest im Rahmen der kompensierten Hypertrophie ein positiver Effekt auf das Myokard zukommt. Dieser Effekt l{\"a}sst sich anhand von fr{\"u}heren Ver{\"o}ffentlichungen erkl{\"a}ren, die z.B. zeigten, dass die ALC-1 {\"u}ber eine Erh{\"o}hung der Abl{\"o}sungsgeschwindigkeit zu einer Beschleunigung des Querbr{\"u}ckenzyklus und zu einer Erh{\"o}hung der Verk{\"u}rzungsgeschwindigkeit und der isometrischen Kraftentwicklung f{\"u}hrt.}, subject = {Hypertrophie}, language = {de} }