@phdthesis{Redel2004, author = {Redel, Andreas}, title = {Charakterisierung der kardialen Funktion des Stressproteins alpha-B-Crystallin am isolierten Papillarmuskel der Maus}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-11984}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2004}, abstract = {Eine famili{\"a}re Myopathie und Kardiomyopathie, der eine Missense-Mutation des alpha-B-Crystallin-Gens zugrunde liegt, weist auf eine wichtige Bedeutung des Stressproteins alpha-B-Crystallin im Herzen hin. Die chaperone-{\"a}hnlichen Eigenschaften von alpha-B-Crystallin und die unter kardialer Isch{\"a}mie zu beobachtende schnelle Translokation vom Zytosol an das elastische Titin-Filamentsystem lassen eine protektive Rolle von alpha-B-Crystallin unter Stressbedingungen vermuten. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, eine eventuelle kardioprotektive Funktion von alphaB-Crystallin durch die Charakterisierung alpha-B-Crystallin gendeletierter M{\"a}use nachzuweisen. Wir etablierten hierf{\"u}r ein Versuchssystem zur Untersuchung der Kontraktilit{\"a}t isolierter Papillarmuskeln im Organbad. Im Rahmen des Aufbaus unseres Versuchssystems untersuchten wir zun{\"a}chst den Einfluss der Ca2+-Konzentration, der Temperatur und der Kontraktionsbedingungen (Auxotonie vs. Isometrie) auf die Kraft-Frequenz-Beziehung von murinem Myokard. Wir konnten zeigen, dass die Kraft-Frequenz-Beziehung von Myokardpr{\"a}paraten der Maus von den genannten Versuchsbedingungen abh{\"a}ngig ist. Bei niedrigen Ca2+-Konzentrationen und Temperaturen ([Ca2+] = 1,0 mM, Temp. = 27 °C) ist sie positiv, flacht bei zunehmender Ca2+-Konzentration und Temperatur ab und ist f{\"u}r [Ca2+] = 5,0 mM, Temp. = 37 °C negativ. Auxotone Kontraktionsbedingungen f{\"u}hren im Vergleich zu isometrischen bei gleichen Ca2+-Konzentrationen und Temperaturen zu einem flacheren Verlauf der Kraft-Frequenz-Beziehung. Unter ann{\"a}hernd physiologischen Bedingungen verl{\"a}uft die Kraft-Frequenz-Beziehung des M{\"a}use-Myokards flach bis leicht positiv. Im Gegensatz zum Menschen scheinen somit bei der Maus f{\"u}r eine Steigerung des Herz-Zeit-Volumens andere Mechanismen als eine positive Kraft-Frequenz-Beziehung von Bedeutung zu sein. Hierbei ist insbesondere der Frank-Starling-Mechanismus und die sympathoadrenerge Innervation des Herzens zu erw{\"a}hnen. Zur Charakterisierung der kardialen Funktion von alphaB-Crystallin untersuchten wir die Kontraktilit{\"a}t isolierter Papillarmuskeln von Wildtyp- und alpha-B-Crystallin gendeletierten M{\"a}usen unter simulierter Isch{\"a}mie (Glucose- und Sauerstoffentzug) und Reperfusion im Organbad. Unter Kontrollbedingungen zeigten sich zwischen wt- und alpha-B-/- Muskeln keine Unterschiede in der Zuckungskraft, der Geschwindigkeit der Kraftentwicklung und der Relaxationszeit. Die w{\"a}hrend der 20-min{\"u}tigen simulierten Isch{\"a}mie entwickelte Kontraktur setzte jedoch bei den alpha-B-/- Muskeln signifikant fr{\"u}her ein und verlief signifikant st{\"a}rker als bei wt-Muskeln. Nach einer 60-min{\"u}tigen Reperfusionsphase blieb die Kontraktur der alpha-B-/- Muskeln im Vergleich zu wt-Muskeln signifikant erh{\"o}ht. Bez{\"u}glich Zuckungskraft, Geschwindigkeit der Kraftentwicklung und Relaxationszeit zeigten sich weder w{\"a}hrend noch nach simulierter Isch{\"a}mie deutliche Unterschiede zwischen den Muskeln beider M{\"a}usest{\"a}mme. Diese Ergebnisse lassen darauf schließen, dass das Fehlen von alpha-B-Crystallin am Gesamtherz nicht zu einer St{\"o}rung der systolischen Herzfunktion, sondern zu einer eingeschr{\"a}nkten myokardialen Relaxationsf{\"a}higkeit unter Isch{\"a}mie und Reperfusion f{\"u}hren w{\"u}rde. Da alpha-B-Crystallin unter kardialer Isch{\"a}mie an das elastische Titin-Filamentsystem bindet, k{\"o}nnten die elastischen Eigenschaften des Myokards unter Isch{\"a}mie durch einen Mangel an alpha-B-Crystallin derart beeintr{\"a}chtigt werden, dass es zu einer h{\"o}heren Rigidit{\"a}t der Muskulatur kommt. Eine Funktion von alpha-B-Crystallin im Herzen ist somit m{\"o}glicherweise die Aufrechterhaltung der elastischen Eigenschaften des Myokards unter kardialer Isch{\"a}mie und Reperfusion.}, 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} } @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{Neuser2020, author = {Neuser, Julia}, title = {Die Rolle der Pim-1 Kinase im Zweiten Fenster der An{\"a}sthetika-induzierten Pr{\"a}konditionierung}, doi = {10.25972/OPUS-21286}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-212866}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2020}, abstract = {Der Myokardinfarkt z{\"a}hlt weltweit zu den Hauptursachen f{\"u}r Tod und Erwerbsunf{\"a}higkeit. Große Bedeutung kommt der Untersuchung kardioprotektiver Mechanismen und der Etablierung kardioprotektiver Strategien zu. Die An{\"a}sthetika-induzierte Pr{\"a}konditionierung weist einen biphasichen Verlauf auf und l{\"a}sst sich in eine fr{\"u}he und eine sp{\"a}te Phase (Zweites Fenster) einteilen. In der vorliegenden Arbeit wurde die Rolle der Pim-1 Kinase im Zweiten Fenster der Desfluran-induzierten Pr{\"a}konditionierung gegen Myokardinfarkt in einem murinen in-vivo Herzinfarktmodell untersucht.}, subject = {Pr{\"a}konditionierung}, language = {de} } @phdthesis{Blomeyer2008, author = {Blomeyer, Christoph-Axel}, title = {Die Rolle des beta-1-adrenergen Signaltransduktionsweges in der An{\"a}sthetika-induzierten und isch{\"a}mischen Pr{\"a}konditionierung}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-30431}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2008}, abstract = {Die myokardiale Pr{\"a}konditionierung ist ein endogener Schutzmechanismus, der die Isch{\"a}mietoleranz der Myokardzellen erh{\"o}ht und die Entstehung eines Myokardinfarktes hinausz{\"o}gert. Eine Aktivierung dieses „Schutzprogramms" kann durch verschiedene Stimuli induziert werden, beispielsweise sind sowohl eine kurze Koronararterienisch{\"a}mie als auch die Applikation volatiler An{\"a}sthetika potente Aktivatoren. Gegenstand aktueller Forschung ist die Aufkl{\"a}rung der Signaltransduktionskette der An{\"a}sthetika-induzierten (APC) und isch{\"a}mischen Pr{\"a}konditionierung (IPC). Bisherige Studien konnten die Beteiligung verschiedenster Mediatoren und Effektoren wie Proteinkinase C (PKC), Adenosintriphosphat-regulierte Kaliumkan{\"a}le, freie Sauerstoffradikale (ROS) und Stickstoffmonoxid (NO) am Signaltransduktionsweg der APC und IPC nachweisen. Eine Beteiligung des beta-1-adrenergen Signaltransduktionsweges ist noch weitgehend ungekl{\"a}rt und wird in der Literatur widerspr{\"u}chlich diskutiert. Die vorliegende Arbeit untersuchte im In-vivo-Herzinfarktmodell des Kaninchens die Beteiligung des beta-1-adrenergen Signaltransduktionsweges an der APC und IPC. Durch die 30-min{\"u}tige Gabe der volatilen An{\"a}sthetika Sevofluran und Desfluran wurde die APC hervorgerufen, durch eine einmalige 5-min{\"u}tige Koronararterienokklusion die IPC. Um eine Beteiligung des beta-1-adrenergen Signaltransduktionsweges in der APC und IPC zu pr{\"u}fen, wurde zum einen auf Rezeptorebene mit Esmolol, einem ultrakurzwirksamen beta-1-selektiven Betablocker, zum anderen intrazellul{\"a}r mit H-89, einem selektiven PKA-Inhibitor, gearbeitet. APC und IPC wurden jeweils mit Esmolol oder H-89 kombiniert. Die Zielgr{\"o}ße der vorliegenden Arbeit war die prozentuale Berechnung des infarzierten Myokards am isch{\"a}mischen Areal (IS/AAR in \%). In {\"U}bereinstimmung mit vielen bisherigen Studien konnte eine myokardiale Pr{\"a}konditionierung sowohl mit Desfluran und Sevofluran als auch durch eine kurze Koronararterienisch{\"a}mie hervorgerufen werden. Insgesamt war die IPC hinsichtlich der Infarktgr{\"o}ßenreduktion effektiver als die APC. Die APC wurde sowohl durch die beta-1-Adrenozeptor-Blockade als auch durch die PKA-Inhibition vollst{\"a}ndig unterdr{\"u}ckt. Die IPC hingegen wurde zwar durch die beta-1-Adrenozeptor-Blockade komplett, durch die PKA-Inhibition jedoch nur teilweise aufgehoben. Unter Ber{\"u}cksichtigung der vorliegenden Ergebnisse kann somit festgehalten werden, dass der beta-1-adrenerge Signaltransduktionsweg eine wesentliche Rolle in der Vermittlung der APC und IPC spielt. Dar{\"u}ber hinaus weisen diese Ergebnisse darauf hin, dass die Beteiligung des beta-1-adrenergen Signaltransduktionsweges in der APC und IPC in unterschiedlichem Maße vorliegt}, subject = {Sevofluran}, language = {de} }