@phdthesis{Herold2010,
  author    = {Herold, Volker},
  title     = {In vivo MR-Mikroskopie am kardiovaskul{\"a}ren System der Maus},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-54253},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2010},
  abstract  = {Als Tiermodell ist die Maus aus der pharmazeutischen Grundlagenforschung nicht mehr wegzudenken. Aus diesem Grund nimmt besonders die Verf{\"u}gbarkeit nicht invasiver Diagnoseverfahren f{\"u}r dieses Tiermodell einen sehr hohen Stellenwert ein. Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung von in vivo MR-Untersuchungsmethoden zur Charakterisierung des kardiovaskul{\"a}ren Systems der Maus. Neben der morphologischen Bildgebung wurde ein besonderer Schwerpunkt auf die Quantifizierung funktioneller Parameter der arteriellen Gef{\"a}ße wie auch des Herzens gelegt. Durch Implementieren einer PC-Cine-Sequenz mit dreidimensionaler Bewegungskodierung war es m{\"o}glich, die Charakteristik der Bewegung des gesamten Myokards zu untersuchen. Die Aufnahme von Bewegungsvektoren f{\"u}r jeden Bildpunkt und die Bestimmung des Torsionswinkels innerhalb der Messschichten konnte die systolische Kontraktion als dreidimensionale Wringbewegung des Herzens best{\"a}tigen. Um die Qualit{\"a}t der morphologischen Gef{\"a}ßbildgebung zu verbessern, sollte untersucht werden, inwieweit bestehende Verfahren zur Gef{\"a}ßwanddarstellung optimiert werden k{\"o}nnen. Implementieren einer Multi-Schicht-Multi-Spin-Echo-Sequenz an einem 17,6 Tesla Spektrometer erlaubte durch das hohe B0-Feld einen deutlichen Signalgewinn. Erstmals wurde es m{\"o}glich, die gesunde Gef{\"a}ßwand darzustellen und so morphologische Ver{\"a}nderungen in einem m{\"o}glichst fr{\"u}hen Zustand zu untersuchen. Neben der Untersuchung morphologischer Ver{\"a}nderungen sollte vor allem ein Schwerpunkt auf das Studium funktioneller Parameter der Gef{\"a}ßwand gelegt werden. Dazu wurde in einem ersten Schritt mit einem PC-Cine-Verfahren die Umfangsdehnung in ihrem zeitlichen Verlauf ermittelt. Dabei zeigte sich, dass im Laufe einer arteriosklerotischen Plaqueprogression eine {\"A}nderung der Umfangsdehnung vor einer {\"A}nderung morphologischer Parameter beobachtet werden kann. Deshalb war es Ziel, im Verlauf dieser Arbeit weitere Verfahren zur Charakterisierung funktioneller Parameter des Gef{\"a}ßsystems zu entwickeln. Um direkt Elastizit{\"a}tsparameter ermitteln zu k{\"o}nnen, fehlt als Bezugsgr{\"o}ße der arterielle Pulsdruck (AP). Die L{\"o}sung der inkompressiblen Navier-Stokes-Gleichungen unter Anwendung der Lang-Wellen-N{\"a}herung und der N{\"a}herung f{\"u}r große Pulswellengeschwindigkeiten (PWV) erlaubte die Bestimmung der komplexen Impedanz und somit des arteriellen Pulsdrucks in der Frequenzdom{\"a}ne. Dadurch war es m{\"o}glich, den dynamischen Anteil des arteriellen Druckpulses direkt aus einer Messung der Pulswellengeschwindigkeit sowie aus dem Verlauf des Flusspulses zu bestimmen. Zur Ermittlung des AP muss die Pulswellengeschwindigkeit bestimmt werden. F{\"u}r die MR-Bildgebung in murinen Gef{\"a}ßen waren hierzu bisher keine Verfahren verf{\"u}gbar. Da sich die Gef{\"a}ßdehnung m{\"o}glicherweise als Indikator f{\"u}r eine fr{\"u}he Wandver{\"a}nderung bei der Plaqueprogression zeigt, bestand ein großes Interesse in der Untersuchung von spezifischen gef{\"a}ßmechanischen Eigenschaften wie beispielsweise der PWV. Im Rahmen dieser Arbeit konnten zwei MR-Methoden f{\"u}r die nicht invasive Bildgebung in der Maus entwickelt werden, die es erm{\"o}glichten, die lokale und die regionale Pulswellengeschwindigkeit zu bestimmen. Die Messung der lokalen Pulswellengeschwindigkeit beruht dabei auf der zeitaufgel{\"o}sten Bestimmung der Gef{\"a}ßwanddehnung sowie des Blutvolumenflusses. Zur Bestimmung der regionalen Pulswellengeschwindigkeit wurde eine Erweiterung der Zwei-Punkt-Transit-Zeit-Methode verwendet. Durch zeitaufgel{\"o}ste bewegungskodierte Bildgebung entlang der Aorta konnte anhand von 30 St{\"u}tzpunkten die Propagation des arteriellen Flusspulses vermessen werden. Die Messzeit gegen{\"u}ber einer Zwei-Punkt-Methode ließ sich dadurch halbieren. Gleichzeitig bietet die Auswertung von 30 Messpunkten eine gr{\"o}ßere Sicherheit in der Bestimmung der PWV. Beide Methoden wurden an einem elastischen Gef{\"a}ßphantom validiert. In vivo Tierstudien an apoE(-/-)-M{\"a}usen und einer Kontrollgruppe zeigten f{\"u}r beide Methoden eine gute {\"U}bereinstimmung. Dar{\"u}ber hinaus konnte ein Ansteigen der Pulswellengeschwindigkeit in apoE(-/-)-M{\"a}usen durch arteriosklerotische Ver{\"a}nderungen nachgewiesen werden. Zusammenfassend wurden in dieser Arbeit grundlegende Verfahren zur Untersuchung des kardiovaskul{\"a}ren Systems der Maus optimiert und entwickelt. Die Vielseitigkeit der MR-Bildgebung erm{\"o}glichte dabei die Erfassung von morphologischen und funktionellen Parametern. In Kombination k{\"o}nnen die beschriebenen Methoden als hilfreiche Werkzeuge f{\"u}r die pharmakologische Grundlagenforschung zur Charakterisierung von Herz-Kreislauf-Erkankungen in Mausmodellen eingesetzt werden.},
  subject      = {Maus},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Muehlfelder2011,
  author    = {M{\"u}hlfelder, Melanie},
  title     = {Protektive kardiovaskul{\"a}re Effekte weiblicher Sexualsteroide - Estrogenrezeptoren reduzieren den Aldosteron-induzierten oxidativen Stress in glatten Gef{\"a}ßmuskelzellen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-64943},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2011},
  abstract  = {Reaktive Sauerstoffspezies (ROS, engl. reactive oxygen species) sind hochreaktive Biomolek{\"u}le, die in geringen Konzentrationen ubiquit{\"a}r als Produkte des normalen zellul{\"a}ren Metabolismus entstehen. Zum Schutz vor irreversiblen oxidativen Sch{\"a}digungen durch diese Molek{\"u}le, besitzt der Organismus antioxidative Enzyme und nicht-enzymatische Antioxidantien, die ROS neutralisieren. Eine pathophysiologische Zunahme der Generierung und Freisetzung von ROS und/oder verminderte zellul{\"a}re Abwehrmechanismen gegen diese k{\"o}nnen, in Folge einer gest{\"o}rten Redox-Hom{\"o}ostase, zur Ausbildung des sog. „oxidativen Stresses" f{\"u}hren, der unter anderem mit einer Reihe kardiovaskul{\"a}rer Erkrankungen assoziiert ist. Das Steroidhormon Aldosteron (ALDO), das der Gruppe der Mineralocorticoide angeh{\"o}rt, besitzt f{\"u}r den Wasser- und Elektrolythaushalt eine essentielle Bedeutung. Als Agonist bindet ALDO an Mineralocorticoidrezeptoren (MR) in der Niere und im Kolon und stimuliert unter physiologischen Bedingungen {\"u}ber die Aktivierung des MR die renale R{\"u}ckresorption von Natriumionen und Wasser. Epidemiologische Studien sowie in vitro und in vivo Untersuchungen konnten einen kausalen Zusammenhang zwischen erh{\"o}hten ALDO-Serumwerten und/oder einer disproportional erh{\"o}hten MR-Aktivierung und einer gesteigerten ROS-Generierung im Herz-Kreislaufsystem belegen. Im Gegensatz zu ALDO besitzt das Sexualsteroid 17β-Estradiol (E2) protektive kardiovaskul{\"a}re Effekte. E2 fungiert {\"u}ber zwei intrazellul{\"a}re Estrogenrezeptor (ER)-Subtypen, ERα und ERβ, die nach ligandabh{\"a}ngiger Aktivierung als nukle{\"a}re Transkriptionsfaktoren die Expression spezifischer Zielgene regulieren. Neben ER-vermittelten vasodilatatorischen und antiinflammatorischen Wirkungen innerhalb der Blutgef{\"a}ße und des Myokards besitzt E2 unter anderem auch antioxidative Eigenschaften und das Potential die zellul{\"a}re Redox-Hom{\"o}ostase g{\"u}nstig zu beeinflussen. Auf Grund dieser Befunde wurde die Hypothese aufgestellt, dass E2 {\"u}ber einen ER-vermittelten Mechanismus dem ALDO-induzierten oxidativen Stress in glatten Gef{\"a}ßmuskelzellen der Ratte (PRSMC, f{\"u}r engl. primary rat smooth muscle cells) entgegenwirkt. Zus{\"a}tzlich sollte durch die Supplementation des ERα-spezifischen Agonisten 16α-LE2 und des ERβ-spezifischen Agonisten 8β-VE2 zu ALDO-behandelten Zellen untersucht werden, ob die beiden ER-Subtypen redundante, spezifische oder gegens{\"a}tzliche Effekte bez{\"u}glich der aufgestellten Hypothese, besitzen. Durch F{\"a}rbungen hormonbehandelter PRSMC mit dem ROS-sensitiven Fluoreszenzfarbstoff Dihydroethidium (DHE) und anschließender Quantifizierung der DHE-Fluoreszenzintensit{\"a}t konnte best{\"a}tigt werden, dass der ALDO-induzierte oxidative Stress durch die Kosupplementation von E2, 16α-LE2 und 8β-VE2 {\"u}ber einen ERα- und ERβ-vermittelten Mechanismus signifikant reduziert werden kann. Des Weiteren konnte im Verlauf dieser Arbeit belegt werden, dass die intrazellul{\"a}re Konzentration des Reduktions{\"a}quivalents Nicotinamid-Adenin-Dinukleotid-Phosphat in seiner reduzierten Form (NADPH) in ALDO+E2-, ALDO+16α-LE2- und ALDO+8β-VE2-behandelten PRSMC im Vergleich zu nur mit ALDO-behandelten Zellen signifikant erh{\"o}ht ist. Ferner konnte in {\"U}bereinstimmung mit diesen Ergebnissen gezeigt werden, dass die Kosupplementation von NADPH zu ALDO-behandelten Zellen, die DHE Oxidation in diesen Zellen signifikant unterbindet. Mittels Western Blot Analysen und Enzymaktivit{\"a}tsassays hormonbehandelter PRSMC ließ sich schließlich nachweisen, dass ALDO die Enzymaktivit{\"a}t und Proteinexpression des NADPH generierenden Enzyms Glukose-6-phosphat Dehydrogenase (G6PDH) supprimiert. Weiter konnte innerhalb dieser Arbeit erstmalig best{\"a}tigt werden, dass E2 die Suppression der G6PDH-Aktivit{\"a}t durch ALDO unterbindet und die Enzymaktivit{\"a}t dieses Proteins wieder auf den basalen Wert anhebt. Zusammenfassend konnte in dieser Arbeit gezeigt werden, dass E2 der ALDO-induzierten lokalen ROS-Generierung in PRSMC ER-vermittelt entgegenwirkt. Der zugrunde liegende Mechanismus dieses Effekts basiert auf einer Aufrechterhaltung der G6PDH-Enzymaktivit{\"a}t, wodurch die Bioverf{\"u}gbarkeit des Reduktions{\"a}quivalents NADPH, das eine Schl{\"u}sselrolle im zellul{\"a}ren antioxidativen System spielt, gew{\"a}hrleistet wird.},
  subject      = {Kardiovaskul{\"a}res System},
  language  = {de}
}