TY  - THES
A1  - Hunecke, Andreas Christian
T1  - Quantifizierung von Arteriosklerose in der thorakalen Mäuseaorta mittels hochauflösender MR-Bildgebung in vivo - Methodenvalidierung im Vergleich zur Histomorphologie
T1  - Quantification of atherosclerosis in the thoracic mouse aorta by means of high-resolution MR-Imaging in vivo - methodvalidation in comparison with histomorphology
N2  - In der vorliegenden Studie wurde die Magnetresonanzbildgebung als nichtinvasives diagnostisches Verfahren mit dem herkömmlichen Verfahren der lichtmikroskopischen Untersuchung histologischer Präparate anhand der Gefäßvermessung arteriosklerotisch veränderter Mäuseaorten verglichen. Es war Ziel der Arbeit zu prüfen, ob die nichtinvasive Bildgebung mit getriggerter Aufnahmetechnik zur Unterdrückung von atmungs- und herzschlagbedingten Bewegungsartefakten ebenso verläßliche und akkurate Ergebnisse liefert wie die Histometrie mit dem Mikroskop. Hierzu wurden eine Versuchsgruppe genetisch manipulierter Mäuse (Apolipoprotein-E Knockout) und eine kleinere Kontrollgruppe gesunder Mäuse zunächst magnetresonanztomographisch untersucht. Nach Euthanasierung folgte anschließend die Präparation der Aorta mit dem Herz und benachbarter Strukturen für die histologische Analyse. Anhand der anatomischen Strukturen erfolgte der Vergleich der Schnittbilder, um die korrespondierenden Ebenen in Übereinstimmung zu bringen. Insgesamt wurden 79 MR/histopathologisch korrespondierende Gefäßquerschnitte mit entsprechender Bildanalysesoftware vermessen. Die für die vergleichende Analyse relevanten Meßparameter umfaßten Wandfläche, Gefäßumfang, Wanddicke max. und Wanddicke min.. Die histomorphologischen Auswertungen umfaßten weiterhin Messungen der Plaques und der einzelnen Plaquekomponenten. Die Ergebnisse der Messungen zeigten eine hohe Korrelation zwischen MR-Bildgebung und Histometrie mit durchwegs geringfügig größeren Werten der MR-Messungen, hervorgerufen durch verschiedene Faktoren wie Summationseffekte der MR-Bilder durch größere Schichtdicken, unterschiedliche Meßzeitpunkte (MR-Bilder während der Systolenmitte, diastolischer Zustand der histologischen Präparate) und Gewebeschrumpfung während der einzelnen Schritte der histologischen Präparateherstellung. Die Atmungs- und EKG-getriggerte MR-Methode gewährleistete die Aufnahme von Bildern mit hoher Auflösung frei von Verzerrungs- und Verwischungsartefakten. Aufgrund technischer Limitationen in Auflösung und Kontrast war eine Differenzierung der Plaques und ihrer Zusammensetzung nicht möglich. Die hier dargestellten Ergebnisse stehen mit zahlreichen Berichten in der Literatur in Einklang, in denen ähnliche methodenbedingte Differenzen zwischen MR- und histologischen Meßergebnissen beschrieben sind. Es konnte weiterhin gezeigt werden, daß die MR-Bildgebung das Potential zur Gewebecharakterisierung auch am Gefäßsystem der Maus hat. Zusammenfassend stellt man fest, daß die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit die hohe Wertigkeit der MR-Bildgebung als nichtinvasives Verfahren für die kardiovaskuläre Grundlagenforschung bestätigen. Die Anwendung der beschriebenen Methode verspricht interessante neue Einblicke sowohl in die Gefäßbiologie, als auch in die Pathophysiologie der Arteriosklerose.
N2  - Genetically engineered mouse models provide enormous potential for investigation of the underlying mechanisms of atherosclerotic disease, but noninvasive imaging methods for analysis of atherosclerosis in mice are currently limited. This study aimed to demonstrate the feasibility of MRI to noninvasively visualize atherosclerotic plaques in the thoracic aorta in mice deficient in apolipoprotein-E, who develop atherosclerotic lesions similar to those observed in humans. To freeze motion, MR data acquisition was both ECG- and respiratory-gated. T1- weighted MR images were acquired with TR/TE ~1000/10 ms. Spatial image resolution was 49 x 98 x 300 µm3. MRI revealed a detailed view of the lumen and the vessel wall of the entire thoracic aorta. Comparison of MRI with corresponding crosssectional histopathology showed excellent agreement of aortic vessel wall area (r = 0.97). Hence, noninvasive MRI should allow new insights into the mechanisms involved in progression and regression of atherosclerotic disease.
KW  - Arteriosklerose
KW  - Mäuseaorta
KW  - Magnetresonanzbildgebung
KW  - genetische Manipulation
KW  - Apolipoprotein-E Knockout
KW  - atherosclerosis
KW  - mouse aorta
KW  - magnetic resonance imaging
KW  - genetic engineering
KW  - apolipoprotein-E knockout
Y1  - 2004
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-11152
ER  - 
TY  - THES
A1  - Wagner, Martin
T1  - Proliferationsverhalten kultivierter Mesangialzellen und glatter Gefäßmuskelzellen nach Stimulation mit Angiotensin II und atherogenen Lipoproteinen : Rezeptorbeteiligung
T1  - Induction of proliferation by angiotensin II and atherogenic lipoproteins in mesangial cells and vascular smooth muscle cells
N2  - Hintergrund: Atherogene Lipoproteine und Angiotensin II sind an der Entstehung von Athe-rosklerose und Glomerulosklerose maßgeblich beteiligt. Sowohl klinische Studien als auch experimentelle Beobachtungen weisen auf eine Interaktion beider Substanzen im Sinne ei-ner Potenzierung ihrer Einzeleffekte hin. Die vorliegende Arbeit untersuchte die Auswirkun-gen von Angiotensin II und nativen und oxidierten Low Density Lipoproteinen (natLDL bzw. oxLDL) auf den Zellzyklus von kultivierten vaskulären Gefäßmuskelzellen (BSMC) und Me-sangiumzellen (NHMC) im Sinne einer Proliferationsänderung unter anderem durch eine Beeinflussung der beteiligten Rezeptoren. Ebenso wurde die Interaktion von oxidierten LDL mit der Zelle sowohl qualitativ als auch quantitativ bestimmt. Methoden: Die Proliferation wurde sowohl mittels radioaktiv markiertem 3H-Thymidin-Einbau als auch durch den MTT-Assay, der auf der photometrisch messbaren Umwandlung von 3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl Tetrazoliumbromid beruht, quantifiziert. Die Rezepto-ren wurden auf Proteinebene durch Western Blot Analysen nachgewiesen. Zum Nachweis der Interaktion von oxidierten LDL mit den inkubierten Zellen wurden die oxidierten LDL mit-tels 3,3’-Dioctadecyclindocarbocyanin (DiI) fluoreszenzmarkiert. Visualisiert werden konnte die Interaktion in der Histochemie, die quantitative Bestimmung der DiI-oxLDL-Aufnahme erfolgte durch fluorometische Messung. Ergebnisse: Sowohl native als auch oxidierte LDL steigerten die Proliferation in BSMC und NHMC. In Myozyten lag das Maximum im Tritiumeinbau bei ca. 450% bezogen auf die Kon-trollzellen bei 10 µg/ml natLDL, und bei ca. 350% bei 20 µg/ml oxLDL. In NHMC fiel der An-stieg der Proliferation weniger stark aus, ca. 150% bei 30 µg/ml natLDL und ca. 180% bei 3 µg/ml oxLDL. Im MTT-Assay konnten signifikante Dosis-Wirkungs-Beziehungen erstellt wer-den, die absolute Proliferationssteigerung war jedoch geringer: BSMC 120%, NHMC 140%. Fluoreszenzmarkierte oxLDL wurden über Endozytose in einem konzentrations- und zeitab-hängigen Prozess mit einer Sättigung nach ca. 14 Stunden in die Zellen aufgenommen. Der oxLDL-spezifische LOX-1-Rezeptor konnte jederzeit nachgewiesen werden. Durch Angiotensin II alleine und in Co-Inkubation mit atherogenen Lipoproteinen konnte kei-ne Proliferationsänderung gezeigt werden. Die spezifische Hemmung des AT1-Rezeptors mit Losartan bewirkte ebenfalls keine signifikanten Änderungen. Auch die Inkubation der Zellen mit Agenzien, die die AT1-Rezeptordichte erhöhen sollten, erbrachte im Western Blot keine Veränderungen. Im Vergleich unterschiedlich alter Zellpopulationen ließ sich in höheren Passagen der proliferationsvermittelnde AT1-Rezeptor kaum nachweisen, jedoch war in die-sen Zellpopulationen der antagonistisch wirkende AT2-Rezeptor stark exprimiert. Zusammenfassung: Atherogene Lipoproteine beeinflussen zeit- und konzentrationsabhängig möglicherweise über eine LOX-1 vermittelte Endozytose den Zellzyklus von kultivierten glat-ten Muskelzellen und Mesangiumzellen im Sinne einer Proliferationssteigerung. Die uneinheitlichen Effekte von Angiotensin II auf die Proliferationsrate können durch die starken Expressionsschwankungen der antagonistisch wirkenden Angiotensin II-Rezeptor-Subtypen (AT1 und AT2) vor allem in unterschiedlich alten Zellpopulationen erklärt werden. Wodurch diese Expressionsveränderungen verursacht sind, ist gegenwärtig noch unklar, ebenso, ob diese Effekte im atherosklerotischen Plaque in vivo nachweisbar und pathophy-siologisch bedeutsam.
N2  - Background: Atherogenic lipoproteins and angiotensin II play important roles in the devel-opement of atherosclerosis and glomerulosclerosis. Experimental observations and clinical studies suggest that lipoproteins and Angiotensin II exhibit potentiated effects if incubated together. The current investigation examined the effects of Angiotensin II, native and oxi-dized low density lipoproteins (natLDL, oxLDL), and the receptors of Angiotensin II and oxLDL on the proliferation of vascular smooth muscle cells (BSMC) and mesangial cells (NHMC). Methods: Proliferation was quantified by 3H-thymidine incorporation and by a colorimetric 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazoliumbromide assay. The expression of the in-volved receptors was determined by Western blot analysis. OxLDL were labeled with fluo-rescent 3,3’-Dioctadecyclindocarbocyanin (DiI) to visualize cell interaction in histochemistry and to quantify the internalisation process in a fluorometric assay. Results: Native and oxidized LDL lead to an increased proliferation in BSMC and NHMC. Maximum tritium incorporation in BSMC was 450% compared to control cells at 10 µg/ml natLDL and 350% at 20 µg/ml oxLDL. In NHMC the increased proliferation was lower, i.e. 150% at 30 µg/ml natLDL and 180% at 3 µg/ml oxLDL. In the colorimetric tetrazoliumbromide assay sensitive dose-effect responses with a maximum at 120% in BSMC and 140% in NHMC were observed. DiI-labeled oxLDL were internalised via endocytosis in a time and concentration dependent fashion with a saturation point after 14 hours. The oxLDL-specific LOX-1-receptor could be detected at all stages during the experiments. No consistant biological effects on proliferation were observed when angiotensin II was incu-bated alone or in combination with atherogenic lipoproteins. Similarly, the specific inhibition of the AT1 receptor with Losartan induced no changes in proliferation. Finally, the incubation with various agents reported previously to increase or decrease the expression of the AT1 receptor in the Western blot resulted in no significant changes. Younger and older cell popu-lations were compared and a high expression of the proliferation-inducing AT1-receptor in younger populations was found contrasting with high expression of the proliferation-inhibiting AT2-receptor in older populations. Conclusion: Atherogenic lipoproteins induce in a time and concentration dependent fashion an increased proliferation in smooth muscle cells and mesangial cells, presumably via LOX-1 mediated endocytosis. The heterogenous effects of Angiotensin II may be explained by the counterregulatory expression of the antagonistic angiotensin II receptor subtypes (AT1 and AT2), particularly in older cell populations.
KW  - Arteriosklerose
KW  - Glomerulosklerose
KW  - Proliferation
KW  - LDL
KW  - Angiotensin II
KW  - arteriosclerosis
KW  - glomerulosclerosis
KW  - proliferation
KW  - LDL
KW  - angiotensin II
Y1  - 2005
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-15589
ER  -