@phdthesis{Nefzger2011, author = {Nefzger, Tobias Helmut}, title = {Verst{\"a}rkung der isch{\"a}mischen und an{\"a}sthetikainduzierten Pr{\"a}konditionierung durch repetitive Applikation im akuten Herzinfarktmodell des Kaninchens in vivo}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-69561}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2011}, abstract = {Fragestellung: Isch{\"a}mische und an{\"a}sthetikainduzierte Pr{\"a}konditionierung bewirken am Myokard eine erh{\"o}hte Widerstandsf{\"a}higkeit gegen Isch{\"a}mie und Reperfusion. F{\"u}r diese Arbeit wurde untersucht, ob sich der Effekt isch{\"a}mischer Pr{\"a}konditionierung durch verl{\"a}ngerte oder repetitive Applikation der Isch{\"a}mie verst{\"a}rken l{\"a}sst. Desweiteren wurde untersucht, ob sich die Pr{\"a}konditionierung mit Desfluran durch Verabreichung einer h{\"o}heren Konzentration oder verl{\"a}ngerte bzw. repetitive Applikation verst{\"a}rken l{\"a}sst. Methodik: In einem akuten in vivo Herzinfarktmodell des weißen Neuseelandkaninchens wurden folgenden Experimente durchgef{\"u}hrt. Alle Versuchstiere durchliefen eine Koronararterienokklusion von 30 min mit anschließender Reperfusion von 180 min. Zur kontinuierlichen isch{\"a}mischen Pr{\"a}kondtionierung erhielten die Interventionsgruppen zuvor 2 min, 3 min, 5 min bzw. 15 min Isch{\"a}mie. Zur repetitiven isch{\"a}mischen Pr{\"a}konditionierung erhielten sie zwei bzw. drei einmin{\"u}tige oder drei f{\"u}nfmin{\"u}tige Zyklen Isch{\"a}mie getrennt von ebenso langen Reperfusionsphasen. Zur an{\"a}sthetikainduzierten Pr{\"a}konditionierung erhielten die Versuchstieren vor Isch{\"a}mie und Reperfusion Desfluran. Entweder kontinuierlich {\"u}ber 30 min oder 90 min oder repetitiv {\"u}ber drei zehnmin{\"u}tige Zyklen getrennt von ebenso langen Abflutungsphasen jeweils in Konzentrationen von 0,5, 1,0 und 1,5 MAC. Im Anschluss an die Experimente wurden die Infarktgr{\"o}ßen gemessen und als prozentualer Anteil des isch{\"a}mischen Risikoareals dargestellt. Ergebnisse: In der Kontrollgruppe betrug die Infarktgr{\"o}ße 61\%. 5 min Isch{\"a}mie konnten eine Pr{\"a}konditonierung bewirken (23\%). Weder die Behandlung mit 15 min (27\%) Isch{\"a}mie noch mit drei f{\"u}nfmin{\"u}tigen Zyklen (12\%) waren signifikant effektiver als die einfache f{\"u}nfmin{\"u}tige. Kontinuierliche Isch{\"a}mien von 2 min (49\%) bzw. 3 min (47\%) senkten die Infarktgr{\"o}ße nicht. Zwei bzw. drei einmin{\"u}tigen Zyklen wirkten dagegen pr{\"a}konditionierend (jew. 34\%). 1,0 MAC Desfluran {\"u}ber 30min verabreicht senkte die Infarktgr{\"o}ße (35\%). Weder eine h{\"o}here Konzentration von 1,5 MAC (40\%) noch deren Verabreichnung {\"u}ber 90 min (32\%) waren signifikant effektiver als 1,0 MAC. 0,5 MAC wirkte weder {\"u}ber 30 min (52\%) noch {\"u}ber 90 min (56\%) verabreicht pr{\"a}konditionierend. Eine repetitive Verabreichung {\"u}ber drei zehnmin{\"u}tige Zyklen bewirkte dagegen Pr{\"a}konditionierung (36\%). Zusammnefassung: Die kardioprotektiven Effekte von kontinuierlicher isch{\"a}mischer bzw. an{\"a}sthetikainduzierter Pr{\"a}konditionierung lassen sich oberhalb ihrer jeweiligen Reizschwelle nicht mehr verst{\"a}rken. Dagegen lassen sich an sich unterschwellige Reize (Isch{\"a}mie < 5 min bzw. 0,5 MAC Desfluran) durch repetitive Applikation {\"u}ber die Reizschwelle heben und wirken dann pr{\"a}konditionierend.}, subject = {Isch{\"a}mische Pr{\"a}konditionierung}, language = {de} } @phdthesis{Blaettner2011, author = {Bl{\"a}ttner, Katrin Ayara}, title = {Quantifizierung myokardialer Fibrose in der Late Enhancement- MRT- manuell (Viewing) versus semiautomatisch (VPT3.0)}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-72465}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2011}, abstract = {Die kontrastmittel- gest{\"u}tzte Late Enhancement- MRT erm{\"o}glicht die Darstellung myokardialer Ver{\"a}nderungen wie z.B. {\"O}dem, Nekrose oder Fibrose. Ziel dieser Arbeit war es die semiautomatische Late Enhancement- Quantifizierung im Programm VPT 3.0 mit der manuellen Late Enhancement- Quantifizierung im Viewing- Programm zu vergleichen. Es wurden Late Enhancement- MRT- Datens{\"a}tze von Patienten mit isch{\"a}mischen (Myokardinfarkt) bzw. nicht- isch{\"a}mischen Kardiomyopathien (Morbus Fabry, Morbus Hodgkin, Aortenklappenstenose) analysiert. Die Quantifizierung des Late Enhancement- Signals erfolgte manuell im Viewing- Programm und semiautomatisch unter Anwendung von VPT 3.0. Der Vergleich der Ergebnisse aus der manuellen Analyse und der semiautomatischen Analyse der Daten von Patienten nach Myokardinfarkt, mit kardialer Beteiligung bei Morbus Fabry und bei Z.n. anteriorer Mantelfeldbestrahlung bei Morbus Hodgkin, zeigte eine hohe {\"U}bereinstimmung sowie eine gute Korrelation der Werte beider Methoden. Eine valide Late Enhancement- Quantifizierung bei Patienten mit Aortenklappenstenose war sowohl in der manuellen, wie auch in der semiautomatischen Methode nicht m{\"o}glich. Dies ist unter anderem auf das kleinfleckige, diffus fl{\"a}chige Verteilungsmuster im Rahmen der hier auftretenden konzentrischen Hypertrophie zur{\"u}ckzuf{\"u}hren. Des Weiteren konnte eine geringe Intraobservervariabilit{\"a}t aufgezeigt werden. Das semiautomatische Programm VPT3.0 erm{\"o}glicht eine genaue, mit der manuellen Methode gut korrelierende, Quantifizierung von Late Enhancement bei isch{\"a}mischen und nicht- isch{\"a}mischen Kardiomyopathien. Davon ausgenommen ist die Aortenstenose.}, subject = {NMR-Tomographie}, language = {de} } @phdthesis{Weber2011, author = {Weber, Daniel}, title = {Morphologische und funktionelle MRT-Infarktcharakterisierung und Entwicklung einer diffusionsgewichteten MRT-Methode}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-71157}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2011}, abstract = {Diffusionstensorbildgebung im Vergleich zu anderen Parametermethoden f{\"u}r die Infarktcharakterisierung Ziel dieses Teils der Arbeit war die Kl{\"a}rung der Frage, welches Potential verschiedene MR-Parametersequenzen bei der Charakterisierung eines myokardialen Infarkts sowohl im akuten als auch im chronischen Fall haben. Dazu wurde eine Studie mit akut und chronisch infarzierten Rattenherzen durchgef{\"u}hrt. Untersucht wurden die Parameter T1, T2 und T2* sowie die aus der Diffusionstensorbildgebung berechneten Parameter ADC, FA, cs, cp und cl . Es zeigte sich, dass es kein Analogon zum bei einer cerebralen Isch{\"a}mie bekannten Mismatch-Konzept gibt. Weder im akuten noch im chronischen war Fall eine ausgewiesene Differenz im diagnostizierten Infarktareal zwischen verschiedenen Sequenzen feststellbar. Alles in allem eignen sich zur detaillierten Charakterisierung der Infarktnarbe am besten eine T2*- oder eine Diffusionstensorsequenz. Die T2*-Sequenz liefert optisch das aufschlussreichere Bild, die aufwendigere Diffusionstensorsequenz dagegen bietet aufgrund der vielfachen Darstellungsm{\"o}glichkeiten im Postprocessing ein Mehr an Information und zeigt dazu eine Ver{\"a}nderung der Narbe im Zeitverlauf. Oxygenierungsmessung am M{\"a}useherz in vivo Die Charakterisierung einer Infarktnarbe kann auch {\"u}ber die Darstellung morphologischer Strukturen hinaus erfolgen. Die Oxygenierung ist ein komplexer Parameter, der funktionelle Auskunft {\"u}ber die Vaskularisierung und Viabilit{\"a}t des Gewebes geben kann. Zugang zu diesem Parameter erh{\"a}lt man {\"u}ber T2*-Messungen, da der Parameter T2* sensitiv auf chemisch gebundenen Sauerstoff reagiert. Hier wurden der Einfluss von reiner Sauerstoffatmung im Gegensatz zu normaler Raumluftatmung auf die Oxygenierung bei gesunden und infarzierten M{\"a}usen untersucht. Die Messungen wurden trotz der Schwierigkeiten, die durch die Bewegung durch Atmung und Herzschlag entstehen, in vivo bei 17,6 Tesla implementiert und durchgef{\"u}hrt. Die Aufl{\"o}sung war ausreichend, um auch nach Infarkt extrem ausged{\"u}nnte Myokardw{\"a}nde gut aufl{\"o}sen und charakterisieren zu k{\"o}nnen. Der Effekt auf das Oxygenierungslevel ist stark unterschiedlich zwischen normalen und infarzierten Herzen, woraus auf eine noch nicht weit fortgeschrittene Revaskularisierung der Narbe eine Woche nach Infarzierung geschlossen werden kann. Die Methode wurde dar{\"u}ber hinaus an einem 7,0 Tesla-Magneten zur Verwendung an Ratten implementiert und auf das im Gegensatz zur Maus ver{\"a}nderte Atmungsverhalten der Ratte angepasst. Zum einen kann dadurch der Einfluss des hohen Magnetfeldes auf die Oxygenierungsmessung untersucht werden, zum anderen ist das Herz als zu untersuchendes Objekt bei der Ratte gr{\"o}ßer. Diffusionswichtung mittels Hole-Burning Die in dieser Arbeit zur Charakterisierung des Herzens verwendete Diffusionsmethode kann im Grenzfall von kurzen T2-Relaxationszeiten an ihre Grenzen stoßen: Bei den verwendeten starken Magnetfeldern klingt das messbare Signal aufgrund der Relaxationszeit T2 oft sehr schnell ab. Daher wurde eine Methode entwickelt, die einen v{\"o}llig neuen Ansatz zur diffusionsgewichteten Bildgebung verfolgt, bei dem die Informationen {\"u}ber die Diffusion unabh{\"a}ngig von der limitierenden T2-Zeit gewonnen werden k{\"o}nnen. Die sog. Hole-Burning-Diffusionssequenz verwendet in einem Vorexperiment lediglich die Longitudinalmagnetisierung zur Diffusionswichtung. Das Signal wird dann mit einer schnellen Auslesesequenz akquiriert. Bei der Pr{\"a}paration werden zun{\"a}chst auf Subvoxel-Niveau Streifen "gebrannt", d.h. die Magnetisierung wird dort ges{\"a}ttigt. Bis zur n{\"a}chsten S{\"a}ttigung ist das Verhalten der Magnetisierung abh{\"a}ngig von der T1-Relaxation in diesem Bereich und vom Diffusionsverhalten. Durch rasches Wiederholen des selektiven Pulszugs wird schließlich eine Gleichgewichtsmagnetisierung erreicht, die von der Diffusionskonstanten D und der T1-Relaxationszeit abh{\"a}ngt. Im Rahmen dieser Arbeit wurden die Abh{\"a}ngigkeiten verschiedener Sequenzparameter untersucht und diese mittels Simulationen optimiert. Außerdem wurde die Sequenz an einem Scanner implementiert und erste Experimente damit durchgef{\"u}hrt. Mit Hilfe von Simulationen konnten dazu Lookup-Tabellen generiert werden, mit denen in bestimmten Bereichen (insbesondere bei nicht zu kurzen T1-Relaxationszeiten) sowohl die Diffusionskonstante D als auch die T1-Relaxationszeit quantifiziert werden konnte.}, subject = {Kernspintomografie}, language = {de} } @phdthesis{Motschenbacher2011, author = {Motschenbacher, Stephanie}, title = {Einfluss einer Kombinationstherapie aus dem ACE-Hemmer Ramipril und dem Aktivator der l{\"o}slichen Guanylatzyklase Ataciguat auf das kardiale Remodeling nach experimentellem Myokardinfarkt}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-74288}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2011}, abstract = {Die Aktivierung der l{\"o}slichen Guanylatzyklase (sGC) durch Stickstoffmonoxid (NO) ist ein zentraler Mechanismus im NO/sGC/cGMP-Signalweg. Beim Syndrom der chronischen Herzinsuffizienz ist die Signal{\"u}bertragung durch NO jedoch gest{\"o}rt. Daher untersuchten wir die Effekte des NO-unabh{\"a}ngigen sGC-Aktivators Ataciguat-Natrium (vormals HMR1766) auf H{\"a}modynamik und linksventrikul{\"a}res Remodeling in der Postinfarktphase bei Ratten, alleine und in Kombination mit dem ACE-Hemmer Ramipril. 10 Tage nach experimentellem Myokardinfarkt wurden die Tiere f{\"u}r 9 Wochen {\"u}ber eine Sonde entweder mit Placebo, Ataciguat (10 mg/kg, zweimal t{\"a}glich), Ramipril (1 mg/kg/Tag) oder einer Kombination aus beidem gef{\"u}ttert. Die Infarktgr{\"o}ße war in allen Gruppen vergleichbar. Die Monotherapie mit Ataciguat bzw. Ramipril verbesserte die linksventrikul{\"a}re Funktion und f{\"u}hrte zu einem geringeren Anstieg des linksventrikul{\"a}ren F{\"u}llungsdruckes (LVEDP) und -volumens (LVEDV) im Vergleich zu Placebo. Die Kombinationstherapie war den Monotherapien {\"u}berlegen. Weiterhin konnten sowohl die Ventrikelkontraktilit{\"a}t (LV dP/dtmax/IP), als auch -relaxationsf{\"a}higkeit (LV dP/dtmin) verbessert werden und die Lungenfl{\"u}ssigkeit sowie die rechtsventrikul{\"a}re Hypertrophie signifikant durch die Monotherapien, bzw. noch weiter durch die Kombination gesenkt werden. Die in der Placebo-Gruppe erh{\"o}hten Werte f{\"u}r Myozytenquerschnitt und interstitielle Fibrose waren in der Ramipril- und Ataciguat-Gruppe signifikant und in der Kombination noch weiter vermindert. Zus{\"a}tzlich konnte auch der Superoxidanionenspiegel im kardialen Gewebe am besten durch die Kombinationstherapie gesenkt werden. Dabei zeigte sich eine Beeinflussung der NADPH-Oxidase-Untereinheit gp91phox und des mitochondrialen Enzyms UCP3. Eine Langzeitbehandlung mit Ataciguat verbesserte also die linksventrikul{\"a}re Dysfunktion und das kardiale Remodeling bei Ratten nach Myokardinfarkt in vergleichbarem Ausmaß wie die Therapie mit Ramipril. Die Kombination aus Ataciguat und ACE-Hemmer war jedoch wesentlich effektiver. Folglich stellt die sGC-Aktivierung einen vielversprechenden Therapieansatz zur Pr{\"a}vention von kardialem Remodeling und Herzinsuffizienz nach Herzinfarkt dar.}, subject = {Herzinfarkt}, language = {de} } @phdthesis{Frank2011, author = {Frank, Anja}, title = {Die Rolle kardialer Beta1- und Beta2-adrenerger Rezeptoren bei der Desfluran-induzierten Postkonditionierung}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-72171}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2011}, abstract = {Myokardiale Isch{\"a}mien und Myokardinfarkte (MI) stellen die wichtigsten Risikofaktoren f{\"u}r kardiale Morbidit{\"a}t und Mortalit{\"a}t in der perioperativen Phase dar. Der Begriff der Pr{\"a}konditionierung beschreibt einen Prozess, bei dem ein vorangehender Trigger eine Ver{\"a}nderung des zellul{\"a}ren Ph{\"a}notyps induziert, so dass die Toleranz dieser Zelle gegen{\"u}ber isch{\"a}mischen Phasen erh{\"o}ht wird. Als Trigger k{\"o}nnen dabei kurzzeitige Isch{\"a}mien (Isch{\"a}misch induzierte Pr{\"a}konditionierung, IPC) oder pharmakologische Substanzen, z.B. volatile An{\"a}sthetika wie Sevofluran, Isofluran, Desfluran (An{\"a}sthetika induzierte Pr{\"a}konditionierung, APC), dienen. Nach einem akuten MI ist die fr{\"u}he Reperfusion des Myokards die wichtigste Maßnahme, um die Gr{\"o}ße des entstehenden Infarktes zu limitieren. Die Reperfusion kann dabei eine weitere Sch{\"a}digung des reperfundierten Gewebes verursachen, den sog. Isch{\"a}mie/Reperfusionsschaden (I/R-Schaden). Es konnte nachgewiesen werden, dass eine kardioprotektive Wirkung, Abschw{\"a}chung des I/R-Schadens und Reduzierung der Infarktgr{\"o}ße nicht nur durch den Mechanismus der IPC und erreicht werden kann, sondern auch durch repetitive kurze Isch{\"a}mien, die erst in der Phase der Reperfusion im Anschluss an eine l{\"a}nger dauernde Isch{\"a}mie des Myokards erfolgen (Isch{\"a}misch induzierte Postkonditionierung, IPost). Die Infarktgr{\"o}ßenreduktion war dabei mit derjenigen, die durch die IPC erreicht werden kann, vergleichbar. Auch volatile An{\"a}sthetika weisen eine bedeutende protektive Wirkung gegen I/R-Sch{\"a}den auf, wenn sie in der fr{\"u}hen Phase der Reperfusion verabreicht werden (An{\"a}sthetika induzierte Postkonditionierung, APost). F{\"u}r die IPC, die APC, die IPost und die APost konnte bereits in klinischen Studien nachgewiesen werden, dass sie kardioprotektiv wirken. IPC, IPost, APC, APost laufen {\"u}ber {\"a}hnliche Signaltransduktionswege ab. Kardiale β1- und β2 -adrenerge Rezeptoren (β1-AR und β2-AR) spielen eine entscheidende Rolle bei der Vermittlung der kardioprotektiven Wirkung {\"u}ber die IPC und die APC. Die Funktion des β-AR Signaltransduktionsweges f{\"u}r die APost ist nicht bekannt. Die Verhinderung einer intrazellul{\"a}ren Ca2+-Akkumulation gilt als ein weiteres entscheidendes Ziel der volatilen An{\"a}sthetika in der Pr{\"a}vention der Folgen des I/R-Schadens. Die Anh{\"a}ufung von Ca2+ sowie die gest{\"o}rte Ca2+-Hom{\"o}ostase im Zytosol in der Phase der Isch{\"a}mie und der Reperfusion ist eine wesentliche Ursache f{\"u}r kontraktile Dysfunktion und Apoptose der Kardiomyozyten nach Isch{\"a}mie/Reperfusion. Die Ca2+/Calmodulin-dependent proteinkinase II (CaMKII), die Teil des β1-AR Signalweges ist, tr{\"a}gt zur Aufrechterhaltung der intrazellul{\"a}ren Ca2+-Hom{\"o}ostase bei. In einer Studie unserer Arbeitsgruppe konnte gezeigt werden, dass die CaMKII auch eine Funktion in der APC hat. Ziel der experimentellen Arbeit war es, Erkenntnis {\"u}ber die bisher nicht untersuchte Funktion des β-AR Signaltransduktionsweges sowie {\"u}ber die Bedeutung der intrazellul{\"a}ren Komponenten dieses Signalweges, der Proteinkinase A (PKA) und der CaMKII, f{\"u}r die Desfluran-induzierte Postkonditionierung zu erlangen. White New Zealand Kaninchen wurden in einem etablierten in vivo-Modell einer Myokardisch{\"a}mie und anschließenden dreist{\"u}ndigen Reperfusion ausgesetzt. Die Rolle des β-AR Signalweges wurde durch spezifische pharmakologische Blockade der β1-AR und β2-AR sowie der PKA und der CaMKII charakterisiert. Die resultierende Herzinfarktgr{\"o}ße wurde in Abh{\"a}ngigkeit von der jeweiligen pharmakologischen Intervention und der Dauer der Blockade β1-AR ermittelt. In der molekularbiologischen Auswertung wurde mittels Western-Immunoblotting die Proteinexpression der CaMKII sowie die Proteinexpression und Phosphorylierung von Phospholamban (PLB) und der antiapoptotischen Proteinkinase B (PKB)/Akt bestimmt. Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass die Blockade β1-AR und β2-AR oder die Blockade der CaMKII, die Desfluran-induzierte Postkonditionierung aufhebt. Somit haben wie in der APC die kardialen β1-AR und β2-AR auch eine Funktion bei der APost. Auch durch langanhaltende Blockade der β1-AR {\"u}ber die gesamte Dauer der Reperfusion oder durch Blockade der PKA konnte eine kardioprotektive Wirkung erreicht werden. Die Optimierung der Ca2+-Hom{\"o}ostase durch Erhalt der Ca2+- regulierenden Proteine CaMKII und PLB k{\"o}nnte eine bedeutende Rolle f{\"u}r die durch volatile An{\"a}sthetika induzierte Kardioprotektion spielen. Desfluran k{\"o}nnte {\"u}ber β2-AR und PKB/Akt antiapoptotische Signale und eine Abschw{\"a}chung des I/R-Schadens initiieren. Mit den Ergebnissen konnte nachgewiesen werden, dass Desfluran im Rahmen der APost kardioprotektiv wirkt. Im Gegensatz zur Pr{\"a}konditionierung bietet die Postkonditionierung die M{\"o}glichkeit einer zeitnah zu einem myokardialen Ereignis stehenden klinischen Anwendung. Die APost k{\"o}nnte somit eine Therapieoption bei der Behandlung von Patienten mit myokardialen Isch{\"a}mien und Infarktereignis sein.}, subject = {Herzinfarkt}, language = {de} }