TY  - THES
A1  - Adamek, Anna Katharina
T1  - Einfluss des Immunsystems und der endothelialen NO-Synthase auf den myokardialen ischämischen Schaden
T1  - Influence of immune system and endothelial NO synthase on myocardial ischemic injury
N2  - Die Entwicklung von therapeutischen Strategien, die den infarktbedingten Untergang des Myokardgewebes minimieren und die Gewebsheilung nach abgelaufenem Myokardinfarkt unterstützen, gehört zu dem Hauptziel in der modernen Kardiologie. Bis jedoch eine spezifische Intervention als Therapieform anerkannt wird, ist ein detailliertes Entschlüsseln der zellulären und molekularen Mechanismen während und nach der Myokardschädigung notwendig. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich intensiv mit den Vorgängen der Stickstoffmonoxid- (NO) Produktion und der Inflammation nach Okklusion von Kranzarterien. Im ersten Teil der Dissertation steht die endotheliale NO-Synthase-Expression (eNOS) im Mittelpunkt der Untersuchung. eNOS ist als wichtiger Katalysator an der Biosynthese von Stickstoffmonoxid, das als protektiver Faktor für die Gefäßhomöostase seit Jahren bekannt ist, beteiligt. Ferner besteht experimentell sehr gute Evidenz dafür, dass der endothelialen NO-Synthase am Ausmaß des kardialen Ischämie-/ Reperfusionsschadens eine entscheidende Rolle zukommt. Folglich wurde mittels der Substanz AVE 9488 versucht, die eNOS-Expression in Mäusen zu steigern und den Effekt auf das Infarktgeschehen näher zu betrachten. Die Behandlung mit AVE 9488 erzielte einen signifikant reduzierten Ischämie-/Reperfusionsschaden. Bei anschließenden Ischämie-/Reperfusionsveruchen mit eNOS defizienten Mäusen war der protektive Effekt wieder aufgehoben. Der Erfolg dieser Substanz wird in der signifikanten Reduktion des oxidativen Stresses vermutet. Ein zusätzlicher wichtiger Parameter, der während der Ischämie/Reperfusion aktiviert wird, ist der Schlüssel-Transkriptionsfaktor Nuclear Factor kappa B (NF-kB). Durch seine Bindung an bestimmte Enhancer und Promotoren reguliert der Faktor die Entzündungsprozesse, indem er die Genexpression proinflammatorischer Marker verstärkt. Folglich wurden eine Reduktion der Inflammation sowie ein protektiver Effekt nach erfolgter ischämischer Schädigung durch Hemmung von NF-kB angenommen. Zur Prüfung dieser Hypothese wurden NF-kB-Untereinheit p50 defiziente Mäuse (p50 KO) einer Okklusion einer Herzkranzarterie unterzogen. Durch die Hemmung der NF-kB-Aktivierung kam es zu einer signifikanten Reduzierung des Infarktareals im Vergleich zu den entsprechenden Wildtyp-Mäusen. Der große Benefit konnte auf die geringere Einwanderung der neutrophilen Granulozyten in das infarzierte Gebiet zurückgeführt werden. Knochenmarktransplantationsversuche mit p50 KO- und Wildtyp-Knochenmark untermauerten die Beobachtung, dass die beeinträchtigte Aktivierung von NF-kB in p50 defizienten Leukozyten protektive Effekte in der Ischämie/Reperfusion vermittelt. Die Aktivierung der proinflammatorischen Proteine während des linksventrikulären Remodelings nach Myokardinfarkt gehört zum Fokus des dritten Teils dieser Arbeit. Dieser Teil beschäftigt sich mit der Frage, inwieweit eine hochdosierte Aspirin-Therapie die linksventrikulären Umbauprozesse günstig beeinflussen kann. Dafür wurden Mäuse für 4 Wochen mit Placebo oder Aspirin (120 mg/kg pro Tag) mittels osmotischer Mini-Pumpen, die 2 Stunden nach Ligatur der Kranzarterie implantiert wurden, behandelt. In beiden Gruppen kam es zur erwarteten linksventrikulären Dilatation nach Myokardinfarkt, jedoch ohne signifikanten Unterschied zwischen Placebo- und Aspirin-behandelten Tieren. Es kam allerdings zu einer erwarteten Reduktion proinflammatorischer Proteine durch die Aspirin-Therapie. So war die Expression von Tumor-Nekrose-Faktor-alpha; (TNF-alpha) und Interleukin-1ß (IL-ß) in der Aspirin-Gruppe signifikant reduziert. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass durch die gezielte Beeinflussung bestimmter Faktoren in der Ischämie/Reperfusion wie z. B. die Verstärkung der eNOS-Expression oder die Hemmung der NF-kB-Aktivierung die Ischämieschädigung signifikant reduziert werden kann.
N2  - One of the major therapeutic goals of modern cardiology is to design strategies aimed at minimizing myocardial necrosis and optimizing cardiac repair following myocardial infarction. However, a sound understanding of the cellular and molecular mechanism is necessary before a specific intervention is pursued on a therapeutic basis. The present work includes important aspects of inflammation and nitric oxide (NO) production after occlusion of the coronary artery. The first part of the thesis focused on endothelial NO synthase (eNOS). eNOS is a promotor of NO biosynthesis, which regulates vascular and myocardial function. Moreover, endothelial NOS is cardioprotective in ischemia/reperfusion injury. Therefore, the effects of AVE 9488, a novel pharmacon designed to selectively increase eNOS protein expression and NO formation, was tested on cardiac ischemia/reperfusion injury in vivo. Ischemia/reperfusion damage was significantly reduced in mice treated with AVE 9488 when compared to placebo treated mice. The protective effect was blunted in eNOS knockout mice treated with the eNOS enhancer. The expression of inflammatory markers was not influenced by the therapy. Reactive oxygen species were significantly reduced in mice treated with the eNOS enhancer. In addition, the transcription factor nuclear factor kappa B (NF-kB) is important in cardiac damage. NF-kB is activated by various stimuli implicated in ischemia/reperfusion injury and increases the expression of proinflammatory markers by binding on special enhancer and promoters. Inhibition of NF-kB might therefore reduce the inflammatory response and achieve protective effects after myocardial infarction. To prove this hypothesis mice with targeted deletion of the NF-kB subunit p50 (p50 KO) underwent 30 minutes of coronary artery ligation and 24 hours of reperfusion in vivo. Ischemia/reperfusion damage was significantly reduced in the p50 KO animals when compared with matching wild-type (WT) mice. Although adhesion molecules such as intercellular adhesion molecule were up-regulated in left ventricles of p50 KO mice, fewer neutrophils infiltrated the infarct area, suggesting leukocytes as a potential mediator of the protection observed in the p50 KO. This was confirmed in adoptive transfer experiments: whereas transplantation of KO bone marrow in KO animals sustained the protective effect on ischemia/reperfusion injury, transplantation of WT bone marrow in KO animals abolished it. The last part tested the hypothesis that inhibition of the proinflammatory response to myocardial infarction could improve left ventricular remodeling. Therefore, mice were treated for 4 weeks with placebo or aspirin (120 mg/kg per day) by Alzet mini-osmotic pumps implanted 2 hours after ligation of the left anterior descending artery. On echocardiography, animals 4 weeks after myocardial infarction exhibited left ventricular dilatation as expected. However, there was no difference between the placebo and the Aspirin group. The expression of the proinflammatory cytokines tumor necrosis factor alpha; (TNF-alpha) and interleukin 1ß (IL-1ß) which were markedly upregulated in mice with myocardial infarction on placebo were significantly reduced by Aspirin treatment. However, left ventricular remodeling after myocardial infarction was not altered. In conclusion, the use of specific strategies to inhibit the NF-kB activation or to increase eNOS expression in ischemia/reperfusion constitutes a promising novel therapeutic approach to reduce ischemic damage. However, successful application of anti-inflammatory interventions in the treatment of ischemic remodeling will require a better understanding of the specific molecular steps in the regulation of cardiac injury and repair.
KW  - Ischämie
KW  - Reperfusion
KW  - Entzündung
KW  - Oxidativer Stress
KW  - ischemia
KW  - reperfusion
KW  - inflammation
Y1  - 2008
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-35795
ER  - 
TY  - THES
A1  - Arbeiter, Anja Katrin
T1  - Charakterisierung der Bindung des Stressproteins Alpha-B-Crystallin an kardiale Myofibrillen unter Ischämie
T1  - Characterization of the binding of the stress protein Alpha-B-crystallin to cardiac myofibrils under ischemia
N2  - Prolongierte Ischämieperioden des Herzens führen zu struktureller Schädigung der Kardiomyozyten, d.h. einer Desorganisation und Zerstörung des kontraktilen und plasmalemmalen Zytoskeletts, welche sich final durch Verlust an Kontraktilität und Ruptur der Plasmamembran manifestieren. Stressproteine können an die Komponenten des Zytoskelettes binden und durch Konformationsschutz der ischämischen Schädigung entgegenwirken. In vorangegangenen Untersuchungen wurde gezeigt, dass es unter Ischämie zu einer Translokation des konstitutiv in hoher Konzentration vorkommenden kardialen Stressproteins aB-Crystallin vom Zytosol an die Myofibrillen kommt. Dabei führen bereits kurzdauernde Ischämieperioden zu einer kompletten Umverteilung von aB-Crystallin in die Z/I-Region des Sarkomers. Es war das Ziel dieser Arbeit, diese Bindung von aB-Crystallin an Strukturproteine im Z/I-Banden Bereich näher zu charakterisieren und aB-Crystallin ultrastrukturell zu lokalisieren. Durch Immunogoldmarkierung konnte aB-Crystallin ultrastrukturell im Herzen unter globaler Ischämie in einer Linie parallel zur Z-Scheibe etwa in der Mitte der halben I-Bande lokalisiert werden. Diese Zone entspricht dem Bereich, der als N-Linie bezeichnet wird. In der Frage der in vivo-Bindungspartner von aB-Crystallin waren daher in erster Linie Komponenten der I-Bande, d.h. Aktin und Titin in Betracht zu ziehen. Z-Scheiben Proteine wie a-Actinin treten dagegen in den Hintergrund. Um Anhaltspunkte über die Bindungsstärke des Stressproteins aB-Crystallin an kardiale Myofibrillen unter Ischämie zu erhalten, wurden ischämische Myofibrillen aus dem Rattenherz mit hochmolaren Salzlösungen und chaotropen Substanzen behandelt. Dabei konnte eine sehr hohe Bindungsaffinität von aB-Crystallin an die Myofibrillen festgestellt werden. Die myofibrilläre Bindung zeigte sich resistent gegenüber 1M KCl, 1M NaSCN und 2M Harnstoff, erst 2M NaSCN und 4M Harnstoff, die eine Zerstörung der myofibrillären Integrität bewirken, vermögen die aB-Crystallin-Bindung zu lösen. Aktin dagegen ließ sich bereits durch 0,5M NaSCN-Lösung von den Myofibrillen extrahieren, Bedingungen, unter denen aB-Crystallin noch fest an die Myofibrillen gebunden blieb. Aktin scheidet somit als in vivo-Bindungspartner von aB-Crystallin aus. Dieses Ergebnis immunhistochemischer Untersuchungen konnte auch mit biochemischer Methodik (Immunreplikanalyse) verifiziert werden. Titin zeigte sich wie aB-Crystallin resistent gegenüber den meisten der oben aufgeführten Salzlösungen. Eine deutliche Extraktion von Titin aus den Myofibrillen konnte erst durch Behandlung mit 2M NaSCN sowie 4M Harnstofflösung beobachtet werden, das Extraktionsverhalten entsprach somit dem von aB-Crystallin. Einen Hinweis auf eine Assoziation von aB-Crystallin mit Titin lieferte der Nachweis von aB-Crystallin in isolierten Titinfraktionen aus ischämischen Herzen. Der direkte Beweis für eine aB-Crystallin-Titin-Interaktion konnte im Rahmen dieser Arbeit jedoch nicht erbracht werden. Bindungsstudien, die zwischen ausgewählten nativen, in vitro translatierten Titindomänen und aus der Linse isoliertem aB-Crystallin durchgeführt wurden, waren negativ. Dies ist möglicherweise dadurch bedingt, dass aB-Crystallin erst unter Ischämie mit Titin interagiert und in vitro Kofaktoren benötigt werden. Durch eine Bindung an I-Banden Abschnitte des Titinmoleküls könnte aB-Crystallin eine kardioprotektive Funktion erfüllen, indem es unter Ischämie stabilisierend auf das Filamentsystem einwirkt.
N2  - Prolonged ischemic periods of the heart lead to structural damage of the cardiomyocytes, i.e. disorganization and destruction of the cellular cytoskeleton with final loss of contractility and rupture of the plasma membrane. Stress proteins can bind to components of the cellular cytoskeleton and play a protective role during various kinds of stresses. Previous studies showed a translocation of the cardiac stress protein áB crystallin from the cytosol, there occurring in constitutive high concentrations, to the myofibrils under ischemia. Already short ischemic periods lead to a complete translocation of áB crystallin into the Z/I region of the myofibrils. The purpose of the present study was to identify the localization of áB crystallin during ischemia at the ultrastructural level and to obtain further information about myofibrillar components that may serve as binding sites for áB crystallin during ischemia. Under global ischemia áB crystallin could be located by immunogold-labelling in the heart in a narrow zone of the I-band parallel to the Z-disk (area of the N2-line).The restriction of áB crystallin to this N2-line indicates binding of áB crystallin to either titin or components of actin filaments. Actin filaments and actin associated proteins such as tropomyosin or troponin complex are not likely candidates for áB crystallin binding because actin became completely extracted of the myofibrils after treatment of cryostat sections of ischemic rat myocardium with 0,5M NaSCN, conditions where áB crystallin and titin remained unchanged.The myofibrillaric binding of áB crystallin and titin resisted extraction with 1M KCl, 1M NaSCN and 2M urea, only 2M NaSCN and 4M urea, which cause a destruction of the myofibrillaric integrity, were able to disrupt the áB crystallin binding. These results of immunocytochemistry could be verified biochemically (immunoblotting). They indicate association of áB crystallin with titin the only remaining non-actin or actin-binding cytoskeletal component of I-bands outside Z-disks. Further evidence for binding of áB crystallin to titin was obtained by dot-blot assays in which biotinylated áB crystallin was demonstrated to bind to a titin-enriched fraction of pig myocardium immobilized on nitrocellulose. Furthermore this titin-enriched fraction was shown to copurify with áB crystallin. However dot-blot binding studies between several in-vitro translated titin domains and purified áB crystallin did not show any detectable binding. These negative results obtained by in vitro binding studies do not exclude interaction between titin fragments and áB crystallin in vivo. The absence of in vitro interaction is possibly due to a different three dimensional structure of the in vitro expressed titin fragments or to the absence of specific ischemia-induced cofactors. Binding of áB crystallin to titin during cardiac ischemia could serve to stabilize titin against denaturation and might provide an endogenous mechanism to delay ischemic damage by stabilizing this critical I-band region of titin with its elastic properties.
KW  - aB-Crystallin
KW  - Titin
KW  - Stressprotein
KW  - Ischämie
KW  - Myokard
KW  - aB-crystallin
KW  - titin
KW  - stress protein
KW  - ischemia
KW  - myocardium
Y1  - 2001
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-4337
ER  - 
TY  - THES
A1  - Bathe, Katharina
T1  - Einfluss des Hepatozytenwachstumsfaktors(HGF) auf das linksventrikuläre Remodeling: Charakterisierung von Geometrie, Mechanik und Narbenentwicklung mittels NMR-Technik
T1  - The Influence of Hepatocyte Growth Factor (HGF) on Ventricular Remodeling: Characterization of Geometry, Mechanics and Scar Formation with NMR
N2  - Diese Dissertation beschreibt den Einfluss von HGF auf das ventrikuläre Remodeling des Rattenherzens in der 1. und 16. Woche nach Ischämie und Reperfusion. Die funktionalen Parameter wurden mit Hilfe des NMR gemessen. In der 16. Woche nach Ischämie und Reperfusion wurde die histologisch ermittelte Narbengröße mit dem Wert, der mittels NMR ermittelt wurde, verglichen.
N2  - This dissertation describes the influence of HGF on ventricular cardial remodeling of rats one week and sixteen weeks after ischemia and reperfusion. The functional parameters were calculated with NMR. Sixteen weeks after ischemia and reperfusion the scar formation was also analyzed by histologic methods. The outcomes of this method were compared with the results of the measurement with NMR.
KW  - Hepatozyten-Wachstumsfaktor
KW  - Reperfusion
KW  - Ischämie
KW  - NMR-Bildgebung
KW  - Wistar-Ratten
KW  - kardiales Remodeling
KW  - Magnetische Kernresonanz
KW  - HGF
KW  - ischemia
KW  - reperfusion
KW  - rats
KW  - NMR
Y1  - 2006
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-28177
ER  - 
TY  - THES
A1  - Bengel, Dominik
T1  - Auswirkung von Ischämie und Reperfusion auf die Aktivität antioxidativer Enzyme, den Glutathiongehalt und die Lipidperoxidation im Rattenherz nach heterotoper Transplantation
T1  - The effect of ischemia and reperfusion on the activity of antioxidant enzymes, glutathion and lipid peroxidation in the heart of a rat after heterotopic transplantation
N2  - Bei Transplantationen ist das Organ Ischämie und Reperfusion ausgesetzt. Dabei entstehen Sauerstoffradikale, die schädigenden Einfluss in Form von Lipidperoxidation auf das Organ haben können und so den Transplantationserfolg mindern können. Dem Ischämie-Reperfusions-Schaden sagt man nach, unter anderem ein Trigger für die Ausbildung einer Transplantatvaskulopathie zu sein. Um dies weiter zu untersuchen wurden anhand von heterotopen Herztranplantationen an Ratten die Bildung von Radikalen anhand der Reaktion der antioxidativ wirksamen endogenen Enzymsysteme untersucht. Ferner wurde das Verhalten des antioxidativ wirksamen Glutathions sowie die Bildung von Lipidhydroperoxiden untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass der Einfluss von langer kalter Ischämie auf das Myokard eine signifikante Aktivitätserhöhung der Enzyme Superoxiddismutase, Katalase, Glutathion-Peroxidase und Glutathion-Reduktase, einhergehend mit einer signifikanten Reduktion der Glutathion-Redoxratio (d.h. das Gleichgewicht verschiebt sich von reduziertem zu oxidiertem Glutathion) mit sich bringt. Die gemessenen Aktivitätserhöhungen sowie die Veränderung des Glutathion-Gleichgewichtes zugunsten von oxidiertem Glutathion weisen auf eine erhebliche oxidative Stressbelastung im ischämischen Myokard hin. Mit dem Einsetzen der Reperfusion kam es neben ischämie- und reperfusionszeitabhängigen Aktivitätsveränderungen der antioxidativen Enzyme vor allem zu einem dramatischen Verlust von reduziertem und oxidiertem Glutathion bei gleichzeitigem Aktivitätsverlust der Glutathion-Reduktase. Diese Veränderungen deuten auf eine erhebliche myokardiale Belastung hin, die in der Bildung von Lipidhydroperoxidationsprodukten und damit unmittelbarer Zellschädigung nach langen Ischämiezeiten deutlich wird. Insgesamt konnte durch verlängerte Ischämiezeit mit nachfolgender Reperfusion oxidativer Stress induziert werden. Diese myokardiale Stressbelastung wurde durch Schutzmechanismen wie die Regulierung der antioxidativen Enzyme und das Ausschleusen von oxidiertem Glutathion aus dem Myokard im Kurzzeitversuch kompensiert. Auch wenn ein Transplantatversagen ausblieb, ist durch die vermehrte Bildung von Lipidhydroperoxiden von einer initialen Schädigung z. B. des Endothels auszugehen, die möglicherweise im Langzeitverlauf zu einer frühzeitig auftretenden Transplantatvaskulopathie führt.
N2  - Ischemia and reperfusion leads to damage at transplantation of organs due to formation of oxygen radical species. This ischemia reperfusion damage seems to be involved in the generation of chronic rejection. To evaluate the correlation between different ischemic and reperfusion periods and the behaviour of the antioxidative enzyms and the glutathion content and the lipidperoxidation status this study was done with heterotopic transplantation of rat hearts. The results show long cold ischemia leading to a significant raise of activity of the antioxidative enzymes superoxid dismutase, catalase, glutathion peroxidase and glutathion reductase together with reduction of the glutathion redox ratio (meaning a shift from reduced to oxidized glutathion) all together supporting the thesis of extensive oxidative stress in the ischemic myocard. With beginning of reperfusion the enzyme activities alternate with variing times of ischemia and reperfusion. A dramatic loss of reduced and oxidized glutathion together with a loss of the acitvity of the glutathion reductase was seen. This alterations point out a massive myocardial stress revealed in the formation of lipid peroxidation products and so direct cell damage after long ischemic periods. In conclusion long ischemic time with following reperfusion induces oxidative stress, which is compensated in short term examinations by protection mechanisms of the myocard as the regulation of antioxidative enzymes and the exclucion of oxidized glutathion. There was no graft failure but increased levels of lipid hydroperoxides suggest that perhaps initial damage of the heart leads earlier to apperent transplant vasculopathy.
KW  - Herztransplantation
KW  - Ischämie
KW  - Reperfusion
KW  - oxidativer Stress
KW  - antioxidative Enzyme
KW  - heart transplantation
KW  - ischemia
KW  - reperfusion
KW  - oxidative stress
KW  - antioxidative enzyme
Y1  - 2005
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-16421
ER  - 
TY  - THES
A1  - Fischer, Diana
T1  - Funktionelle Effekte auf das CO- und NO-System im ischämischen akuten Nierenversagen unter dem Einfluss von Zinn-Mesoporphyrin
T1  - Functional effects on the CO and NO system in ischaemic acute renal failure under the influence of tin mesoporphyrin
N2  - Das akute Nierenversagen aufgrund ischämischer oder toxischer Nierenschädigung ist eine häufig auftretende Erkrankung mit einer hohen Mortalität. Immer noch sind die genauen Abläufe auf Zellebene nicht vollständig geklärt. Diese Arbeit befasst sich mit der Rolle der induzierbaren Hämoxygenase (HO-1) und ihrer Wechselwirkung mit der endothelialen Stickoxidsynthase (eNOS) im akuten ischämischen Nierenversagen. Dazu wurde im Rattenmodell mittels 45-minütigen Clamping beider Aa. renales ein ischämisches ANV induziert. Während eine Gruppe dem Clamping ohne weitere Intervention unterzogen wurde, ist einer weiteren Gruppe Zinn(VI)-Mesoporphyrin (SnMP), ein Inhibitor der HO-1, intraperitoneal appliziert worden. Eine dritte Gruppe mit Schein-Operation wurde als unbehandelte Kontrollgruppe parallel operiert und untersucht. Zur Bestimmung von renaler Filtrations- und Sekretionsfunktion wurden die Inulin-Clearance und die PAH-Clearance gemessen. Die Expression der untersuchten Enzyme aus HO/CO- und NOS/NO-System wurde mittels Westernblot quantitativ bestimmt. Der postinterventionelle Versuchszeitraum erstreckte sich über 14 Tage. In der unbehandelten Clamping-Gruppe zeigte sich ein Abfall von Inulin- und PAH-Clearance in der frühen postischämischen Phase, gefolgt von einer raschen Erholung und stetiger Verbesserung der Exkretionsfunktion im Verlauf des 14-tägigen Versuchs-intervalls. Die HO-1 zeigte einen Tag nach der Ischämie eine starke Überexpression, ebenso die im Hämkatabolismus wichtige Biliverdinreduktase (BVR). Die eNOS reagierte mit einer Hochregulierung, die sich in der Medulla langsamer entwickelte als in Kortex. Der gemeinsame Rezeptor der Signalstoffe CO und NO, die lösliche Guanylatzyklase (sGC), zeigte eine bedarfsgesteuerte leichte Hochregulation, möglicherweise ein Zeichen der endothelialen Dysfunktion mit zunächst nicht ausreichender NO-Bildung durch die eNOS. Die Clamping + SnMP-Gruppe erlitt eine stärkere Funktionseinschränkung nach der Intervention, was sich mit der Hemmung der HO-1 erklärt, regenerierte sich anschließend rasch wieder und hatte im Versuchsverlauf vergleichbare Funktionswerte wie die Clamping-Gruppe. Die HO-1 wurde ebenso akut hochreguliert, hielt aber die starken Überexpressionswerte während des Versuchszeitraums länger aufrecht als die Clamping-Gruppe. Diese Beobachtung lässt sich mit der Eigenschaft des SnMP erklären, dass es die Aktivität der HO-1 hemmt, ihre Expression aber steigert. Die Hochregulation der BVR war in dieser Gruppe geringer ausgeprägt. Die eNOS wurde in den mit SnMP behandelten Tieren weit schwächer exprimiert. Die sGC zeigte ähnliche Werte wie in der Clamping-Gruppe, wenn auch weniger stark reguliert. Die Beobachtung, dass sich eine Hemmung der HO-1 nicht nur auf die Enzyme ihres eigenen Signalweges und des Hämabbaus, der sGC und der BVR, auswirkt, sondern auch auf die der eNOS, bestätigt, dass das HO/CO- und das NOS/NO-System eng mit einander verknüpft sind. Dass dies nicht nur unter physiologischen Bedingungen, sondern insbesondere in der pathologischen Situation einer renalen Ischämie zum Tragen kommt, eröffnet Perspektiven, dass die dargestellten Ergebnisse dazu dienen könnten, neue Ansätze zu finden, um die endotheliale Dysfunktion im ANV kurativ zu beeinflussen.
N2  - The acute renal failure due to ischaemic or toxic kidney damage is a common disease with a high mortality. The exact processes at cell level are still not fully clarified. This work deals with the role of inducible heme oxygenase (HO-1) and its interaction with the endothelial nitric oxide synthase (eNOS) in the ischemic acute kidney failure (iARF). iARF was initiated in rats by 45-min artery clamping. While one group has undergone the clamping without further intervention, a further group was treated with tin(VI)-mesoporphyrin (SnMP), an inhibitor of HO 1, by intraperitoneal application. A third group was parallel operated as unhandled control group and investigated. The inulin clearance and the PAH clearance were measured to determine the renale filtration and secretion function. The expression of examined enzymes HO/CO and NOS/NO system was quantitatively determined using Westernblot. The test period extended over 14 days after operation. In the unhandled clamping group was a decrement of Inulin-and PAH clearance in the early post ischaemic phase, followed by a rapid recovery and constant improvement of the excretion function during the experimental period. The HO-1 showed on day 1 after the ischaemia a high expression, and so did the biliverdin reductase (BVR). The eNOS also responded with a high expression, slower developed in the medulla as in cortex. The receptor of both CO and NO, the soluble guanylyl cyclase (sGC), showed only a slightly higher expression, maybe a sign of the endothelialen dysfunction with first insufficient NO production by eNOS. The clamping/SnMP group underwent a stronger functional constraint after the intervention, what could be explained by the inhibition of HO 1. This group showed then a strong regeneration and had comparable values as the clamping group. The HO-1 shows a high expression, which was held up during the whole test period. This observation can be explained with the property of SnMP that inhibits the activity of HO 1, but increases its expression. The BVR high regulation is less pronounced in this group. The eNOS is far weaker expressed in the SnMP treated animals. The sGC shows similar values such as in the clamping group, but only indicated. The observation that an inhibition of HO 1 not only affects the enzymes of its own signal path and the heme degradation, sGC and BVR, but also eNOS and its signal path, confirms that the HO/CO and the NOS/NO system are linked closely with each other. That this comes about not only among physiological conditions, but especially in the pathological situation of a renale ischaemia, opens up prospects that the displayed results could serve to find curative influences on the endothelial dysfunction in the iARF.
KW  - Nierenversagen
KW  - SnMP
KW  - Ischämie
KW  - Hämoxygenase
KW  - Stickstoffoxidsynthase
KW  - akutes ischämisches Nierenversagen
KW  - acute renal failure
KW  - hem oxygenase
KW  - nitric oxid synthase
KW  - SnMP
Y1  - 2009
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-34539
ER  - 
TY  - THES
A1  - Gaiser, Fabian
T1  - Der Einfluss von NMDA-Rezeptor-Modulatoren auf die Blut-Hirn Schranke unter ischämischen Bedingungen
T1  - The influence of NMDA receptor modulators on the blood-brain barrier under ischemic conditions
N2  - Im Rahmen dieser Arbeit wurde das Motilitätsverhalten von Blut-Hirn Schranken-Endothelzellen unter ischämischen Bedingungen an Hand der cerebEND-Zelllinie untersucht. Da es bisher noch kein Modell für diese Fragestellung gab, wurde zunächst ein solches mit Hilfe des kommerziellen Motilitätsassay der Firma ibidi® etabliert. Danach konnte der Einfluss von ischämischen Bedingungen, von Astrozyten konditioniertem Medium (C6-Zelllinie) und letztendlich der therapeutische Ansatz durch Modulation des NMDA-Rezeptors untersucht werden. Dabei zeigte sich durch das C6-konditionierte Medium eine deutliche Zunahme der Motilität. Diese verstärkte Motilität konnte durch den NMDA-Rezeptor-Antagonisten MK801 verhindert werden. Trotz Analyse einiger an der Proliferation und Migration beteiligter Botenstoffe wie VEGF und MMPs konnte keine Regulation dieser durch MK801 nachgewiesen werden.
N2  - In this work, the motility behavior of blood-brain barrier endothelial cells under ischemic conditions was investigated using the cerebEND cell line. As there was no model for this question available until now, a model was first established using the commercial motility assay of the company ibidi®. Subsequently, the influence of ischemic conditions, astrocyte conditioned medium (C6-cell line) and finally the therapeutic approach by modulation of the NMDA receptor could be investigated. The C6-conditioned medium showed a significant increase in motility. This increased motility could be prevented by the NMDA receptor antagonist MK801. Despite analysis of some messenger substances involved in the proliferation and migration such as VEGF and MMPs, no regulation of these substances by MK801 could be detected.
KW  - NMDA-Rezeptor
KW  - Blut-Hirn-Schranke
KW  - Ischämie
KW  - NMDA-Antagonist
KW  - Hirnschädigung
KW  - MK801
Y1  - 2020
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-202365
ER  - 
TY  - THES
A1  - Kharrazian Charandabi, Reza
T1  - Methoden der 23Na-NMR-Bildgebung zur Diagnose am ischämischen und infarzierten Herzen
T1  - 23Na MRI methods for the diagnosis of ischemia and myocardial infarction
N2  - Die Arbeit befaßt sich mit Methoden der 23Na-NMR-Bildgebung zur Diagnose am ischämischen und infarzierten Herzmuskel. Der erste Teil beschreibt eine Methode zur lokalisierten Messung des intra- und extrazellulären Natriumgehaltes und T1. Die Methode kam in einer Studie zum Einsatz, in der intra- und extrazellulärer Natriumgehalt sowie die T1-Werte an den Tagen 1, 3 und 21 nach Infarkt gemessen wurden.Im zweiten Teil der Arbeit wird die Dynamik des 23Na bei freier Präzession im stationären Zustand (SSFP) sowohl in numerischen Simulationen als auch experimentell untersucht.
N2  - Purpose of this work was the study and development of 23Na-NMR imaging methods for the diagnosis of ischemia and myocardial infarction. In a first part, a method to measure on a local basis the intra- and extracellular sodium contents and T1 values is described. The method has been applied to measure the intra- and extracellular sodium contents and T1 values in myocardial infarction on day 1, 3 and 21 post-infarction. In a second part, the dynamics of 23Na during completely balanced steady-state free precession have been studied in numerical simulations and experiments.
KW  - Herzinfarkt
KW  - NMR-Bildgebung
KW  - Herz
KW  - Ischämie
KW  - 23Na
KW  - Natrium
KW  - MRT
KW  - intrazellulär
KW  - steady-state free precession
KW  - 23Na
KW  - sodium
KW  - MRI
KW  - inctracellular
KW  - steady-state free precession
Y1  - 2006
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-21518
ER  - 
TY  - THES
A1  - Machwart, Khaled
T1  - Modulatorischer Einfluss von Levosimendan bei dem Ischämie-Reperfusionsschaden auf die myokardiale Mitochondrienfunktion
T1  - Impact of Levosimendan in the ischemia-reperfusion damage on the myocardial Mitochondrial function
N2  - Die vorliegende Studie untersuchte den Effekt von Levosimendan auf die mitochondriale Funktionen im Herzmuskel, insbesondere im Zusammenhang mit dem Ischämie/Reperfusions-Schaden. Methoden: In der Studie wurde ein retrogrades Langendorff-Modell verwendet, um die Auswirkungen von Levosimendan, dem Ischämie/Reperfusions-Schaden sowie deren Kombination auf die mitochondrialen Funktionen im Herzmuskel zu untersuchen. Dazu wurden vier verschiedene Gruppen von Rattenherzen entsprechend den experimentellen Bedingungen perfundiert, und ihre Funktionen wurden analysiert. Ergebnisse: Der Ischämie/Reperfusions-Schaden beeinträchtigte die myokardiale Ventrikelfunktion. Zusätzlich wurde eine Hypopolarisation des mithochondrialen Membranpotentials in den mit Levosimendan oder Ischämie behandelten Gruppen festgestellt. Die ATP-Synthese in den Gruppen mit Levosimendan und Ischämie war reduziert. Schlussfolgerung: Levosimendan zeigt signifikante Einflüsse auf die Atmungsfunktion der mitochondrialen Komplexe IV und V sowie auf das Membranpotential. Diese Phänomene könnten einem mito-K+ ATP-abhängigen Mechanismus zugrunde liegen. Obwohl Levosimendan während des Ischämie/Reperfusionsschadens eine protektive Wirkung hinsichtlich einer Ca2+- Überlastung aufweist, bleibt der kumulative Einfluss der beeinträchtigten ATP-Generierung auf die gesamte Myokardfunktion zu klären.
N2  - The present study investigated the effect of levosimendan on mitochondrial functions in the heart muscle, particularly in connection with ischemia/reperfusion injury.

Methods: In the study, a retrograde Langendorff model was used to examine the effects of levosimendan, ischemia/reperfusion injury, and their combination on mitochondrial functions in the heart muscle. For this purpose, four different groups of rat hearts were perfused according to the experimental conditions, and their functions were analyzed.

Results: Ischemia/reperfusion injury impaired myocardial ventricular function. Additionally, a hypopolarization of the mitochondrial membrane potential was observed in the groups treated with levosimendan or ischemia. ATP synthesis was reduced in the groups with levosimendan and ischemia.

Conclusion: Levosimendan shows significant effects on the respiratory function of mitochondrial complexes IV and V, as well as on the membrane potential. These phenomena could be based on a mito-K+ ATP-dependent mechanism. Although levosimendan has a protective effect during ischemia/reperfusion injury regarding Ca2+ overload, the cumulative impact of impaired ATP generation on overall myocardial function remains to be clarified.
KW  - Ischämie
KW  - Ischämie Reperfusion
Y1  - 2024
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-361021
ER  - 
TY  - THES
A1  - Meyer, Klaus
T1  - Erhöhte Anfälligkeit von Creatinkinase-defizienten Mausherzen gegenüber Ischämie und Reperfusionschaden bei veränderter Calcium-Homöostase
T1  - Creatine Kinase-Deficient Hearts exhibit Increased Susceptibility to Ischemia/Reperfusion Injury and Impaired Calcium Homeostasis
N2  - Durch die Konzeption des Versuchsaufbaus und der Wahl der Komponenten konnte die aktuelle Arbeit an intakten isolierten Mäuseherzen zeigen, dass unter weitgehend physiologischen in-vitro-Bedingungen die Möglichkeit besteht, mit Hilfe des Biolumineszenzproteins Aequorin Messungen der intrazytoplasmatischen Ca2+- Konzentration während eines einzelnen Herzschlages mit einer Frequenz von 420 Schlägen pro Minute zu gewinnen und diese gleichzeitig in die linksventrikuläre Funktion integrieren zu können. Das wesentliche Ergebnis dieser Arbeit ist dabei, dass während moderater Arbeitsbelastung der Verlust eines effizienten CK-Systems transgener CK-defizienter- Herzen (CKM/Mito-/) hinsichtlich des intramyokardialem Calciumstoffwechsels und der linksventrikulären Funktion durch Adaptionsmechanismen offensichtlich gut kompensiert wird. Allerdings wird in Situationen des Ungleichgewichtes zwischen Energieversorgung und Energieverbrauch, ausgelöst durch Ischämie und anschließende Reperfusion, eine signifikante Verschlechterung der linksventrikulären Funktion und gleichzeitig der Ca2+-Homöostase sichtbar, was einen weiteren Beweis für die enge Beziehung zwischen myokardialer Energetik und des Ca2+-Haushaltes insbesondere in CK-defizienten Herzen unter metabolischem Stress darstellt. Schließlich zeigt die simultane Aufzeichnung des Ca2+-Signals und die Druckentwicklung des linken Ventrikels, dass es schon vor der Entwicklung der ischämischen Kontraktur zur intrazytoplasmatischen Veränderung der Ca2+-Homöostase kommt, die durch eine unzureichende Bereitstellung durch ATP ausgelöst wird und maßgeblich durch das Fehlen eines effizienten Energietransportsystem in Form der Kreatinkinase bedingt sein könnte.
N2  - In conclusion, the present study demonstrates that, during moderate workload, loss of an efficient CK system in transgenic CK deficient hearts is well compensated by adaptational mechanisms. However, during more pronounced mismatches in energy supply and demand, such as induced by ischemia/reperfusion injury, significant alterations in LV performance and Ca2+ homeostasis become unmasked, providing further evidence for a key function of an intact CK system for maintenance of calcium homeostasis under metabolic stress conditions.
KW  - Kreatin Kinase
KW  - Calcium
KW  - Aequorin
KW  - Ischämie
KW  - Maus
KW  - Herz
KW  - Kreatin Kinase
KW  - Calcium
KW  - Aequorin
KW  - Ischämie
KW  - Maus
KW  - Herz
KW  - creatin kinase
KW  - calcium
KW  - mouse
KW  - ischemia
KW  - heart
Y1  - 2008
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-35015
ER  - 
TY  - THES
A1  - Moch, Christian Peter
T1  - Analyse der mitochondrialen Dysfunktion im myokardialen Ischämie-Reperfusionsschaden unter Einfluss von Enoximon im Modell der Langendorffperfusion des Rattenherzens
T1  - Analysis of mitochondrial dysfunction in the myocardial ischemia-reperfusion injury under the influence of enoximone in the model of Langendorffperfusion of the rat heart
N2  - Hintergrund: 
Im Zuge einer akuten Herzinsuffizienz kommt es auf Grund der Ischämie und Reperfusionsschäden (IR) zur Verschlechterung der Herzfunktion. Studien bezüglich einer 15- und 20 minütigen Ischämie haben für den Phosphodiesterase3-Hemmer Enoximon bereits einen positiven Einfluss auf die Myokard- und Mitochondirenfunktion aufzeigen können. Ob diese Ergebnisse auch unter längerer Ischämiezeit reproduzierbar sind, war Gegenstand dieser Arbeit.

Material und Methoden: 
4 Gruppen wurden bezüglich ihrer Ergebnisse im Zuge einer retrograden Perfusion von Rattenherzen innerhalb der Langendorff-Apparatur verglichen. Allen Gruppen war eine 30-minütige Perfusion gemein. Als Kontrollgruppe diente IR0/30. Die Gruppen unterschieden hinsichtlich der Verwendung einer 40-minütigen Ischämiezeit vor Reperfusion (IR40/30) sowie dem Gebrauch von Enoximon mit (Enox-IR40/30) und ohne Ischämie (Enox-IR0/30). Im Rahmen des Langendorff-Versuchs wurde der linksventrikuläre Druck (LVPsys), der Koronarfluss, die Kontraktilität (LVdp/dtmax) sowie Herzenzyme bestimmt. Zur Bestimmung der Mitochondrienfunktion wurden die IFM und SSM isoliert und hinsichtlich der Atmungskettenfunktion (RCF) sowie der mPTP-Öffnung untersucht.

Ergebnisse: 
Unter IR kam es zu einem Abfall des LVPsys (p<0,01), LVdp/dtmax (p<0,004) sowie des Koronarflusses (p=0,01). Es war eine verstärkte Schwellung der Mitochondrien im Rahmen der mPTP-Öffung für IFM (p=0,01) und SSM (p<0,0001) erkennbar. Die Konzentrationen der Herzmarker GOT und hFABP stiegen an. Für Troponin T, CK und CK-MB fand sich kein signifikanter Unterschied zur Kontrollgruppe.Die Komplexaktivität der IFM war in den Komplexgruppen II-V (p<0,0001), II-IV (p<0,0001), III-V (p=0,004) und IV (p<0,0001) verringert.  In SSM zeigte sich ein Aktivitätsabfall im Komplex IV (p=0,05).
Enoximon hatte unter Ischämie keinen Einfluss auf die hämodynamischen Parameter. Gegen Ende der Messung kam es zu einem geringen Anstieg der mPTP-Öffnung der SSM (p=0,05). Die Konzentration an hFABP war verringert. Die Komplexaktivität der IFM stieg in den Komplexgruppen I-V (p=0,01), II-V (p=0,04), II-IV (p=0,02) und IV (p=0,02) gegenüber IR40/30 an. In nicht-ischämischen Myokard (Enox-IR0/30) zeigte Enoximon einen Anstieg des LVdp/dtmax (p<0,02) und verringerte die Konzentration an TroponinT (p<0,02). Während die Komplexaktivität der IFM in I-V anstieg (p=0,01), zeigte diese sich in II-V (p=0,04) und III-V (p=0,009) abgeschwächt. Für SSM war am Ende der Messung ein geringer Anstieg der mPTP- Öffnung erkennbar (p<0,04).

Diskussion: 
IR-Schäden verschlechtern die Herzleistung, führen zu einer Reduktion der Mitochondrienfunktion sowie gesteigerter Vulnerabilität der Mitochondrien im Zuge der mPTP-Öffnung. Während Studien mit kürzer Ischämiezeit für Enoximon eine Verbesserung des LVPsys, LVdp/dtmax und Koronarflusses aufzeigen konnten, waren unter 40minütiger Ischämie kein Einfluss von Enoximon mehr erkennbar. Es ließ sich unter Ischämie für Enoximon jedoch ein positiver Einfluss auf die Atmungskettenkomplexe der IFM nachweisen. Gleichzeitig war in nativem Myokard ein Anstieg des LVdp/dtmax unter Enoximon erkennbar. In Zuge von IR-Schäden scheint somit die Wirksamkeit von Enoximon stark von einem frühen Applikationszeitpunkt abhängig zu sein.
N2  - Background: 
In acute myocardial insufficiency the heart suffers due to ischemic and reperfusion injuries (I/R). The Phosphodiesterase3-inhibitor enoximone has already proven to have a cardio protective impact on the myocardium and mitochondrial function in former studies to 15- and 20 min ischemic periods. Whether or not these findings could be reproduced during longer periods of ischemia was the subject matter.

Methods: 
4 study groups were compared in terms of retrograde reperfusion of explanted rat hearts using a Langendorff-model. All groups had a 30 min perfusion time in common. The control group was IR0/30. The groups differ due to a 40 min ischaemic periode before reperfusion (IR-40/30) and the use of enoximone with (Enox-IR40/30) or without ischemia (Enxo-IR0/30). Left-ventricular pressure (LVPsys), coronary flow and contractility (LVdp/dtmax) as well as heart enzymes were measured during the Langendorff-model. To evaluate the mitochondrial function, the IFM and SSM were isolated and examined for the capacity of the reaspiratory chain function (RCF) and activity of the mitochondrial permeability pores (mPTP). 

Results: 
Due to I/R, the LVPsys (p<0,01), LVdp/dtmax (p<0,004) and coronary flow (p=0,01) declined. The susceptibility of the mPTP in IFM (p=0,01) and SSM (p<0,0001) increased. The concentration of the cardiac markers GOT and hFABP escalate, whereas Troponin T, CK and CK-MB show no significant differences compared to the control group. 
The RCF in IFM was reduced at C II-V (p<0,0001), C II-IV (p<0,0001), C III-V (p=0,004) and C IV (p<0,0001). RCF in SSM was diminished at C IV (p=0,05).
Under I/R, enoximone showed no effect at the haemodynamic parameters. For SSM a slight increase in mPTP-opening (p=0,05) occurred at the end of the meassurement.
The concentration of hFABP lessened. The RCF in IFM improved in C I-V (p=0,01), C II-V (p=0,04), C II-IV (p=0,02) and C IV (p=0,02) compared to IR40/30. In non-ischemic myocardium (Enox-IR0/30) enoximone improved LVdp/dtmax (p<0,02) and lowered the concentration of TropT (p<0,02). Whereas RCF for IFM in C I-V (p=0,01) is increased, RCF in II-V (p=0,04) and III-V (p=0,009) is weakend. For SSM a slight increase in mPTP- opening (p<0,04) occurred at the end of the meassurement.

Conclusion:
I/R-injury worsen haemodynamic parameters and function of the IFM and SSM as well as increase the mPTP Ca2+-susceptibility. Whereas studies including shorter ischemic periods showed an improvement of LVPsys, LVdp/dtmax and coronary flow, no detectable effect of enoximone could be seen due to 40 min ischemia. 
However, a positive influence at the RCF of the IFM under I/R as well as an improved LVdp/dtmax for non-ischemic myocardium could be observed. Therefore, the impact of enoximone seems highly depended on an early application in context of IR-injuries.
KW  - Enoximon
KW  - Ischämie
KW  - Mitochondrium
KW  - Ischämie-und Reperfusion
KW  - Langendorff
KW  - IFM
KW  - SSM
Y1  - 2019
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-189880
ER  -