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  - Sinha, Dorothée
T1  - Auswirkungen des linksventrikulären Stimulationsortes und der atrioventrikulären Verzögerungszeit auf die Herzfunktion unter normaler und reduzierter Koronarperfusion
T1  - Effects of different left ventricular pacing sites and atrioventricular delays on myocardial function under normal and reduced coronary perfusion
N2  - 1. Einleitung 2. Ziele der Untersuchung 3. Methodik 3.1. Versuchsvorbereitung 3.1.1. Narkose und Beatmung 3.1.2. Präparation 3.1.3. Koronarperfusion 3.2. Versuchsdurchführung 3.2.1. Versuchsprotokoll 3.2.2. Messparameter 3.3. Versuchsauswertung 3.3.1. Datenanalyse 3.3.2. Statistik 4. Versuchsergebnisse 4.1. Koronargefäße 4.1.1. Koronarer Blutfluß FRIVA 4.1.2. Koronarer Perfusionsdruck PCOR 4.1.3. Koronare Leitfähigkeit C 4.2. Myokardiale Kontraktilität 4.2.1. Zeitlich differenzierte maximale linksventrikuläre Druckänderung dP/ dtmax 4.2.2. Prozentuale myokardiale Segmentlängenverkürzung SL 4.3. Hämodynamik, Herzfrequenz und Erregungsausbreitung 4.3.1. Hämodynamik 4.3.2. Erregungsausbreitung 4.3.3. Herzfrequenz 5. Diskussion 5.1. Herzstimulation bei normaler Koronarperfusion 5.2. Herzstimulation bei reduzierter Koronarperfusion 5.3. Klinische Bedeutung 5.4. Limitationen 6. Zusammenfassung 7. Anhang 7.1. Abkürzungen 7.2. Tabellen 7.3. Abbildungsverzeichnis 8. Literaturverzeichnis Wir untersuchten die Auswirkungen linksventrikulärer Stimulationsorte und atrioventrikulärer Verzögerungszeiten auf die Herzfunktion unter normaler und reduzierter Koronarperfusion. An acht vollnarkotisierten herzgesunden Hunden wurde hierzu eine atrioventrikuläre Stimulation des rechten Vorhofs und linken Ventrikels mit einem kurzen (50 ms) und einem langen (80 ms) Stimulationsintervall knapp oberhalb der Eigenfrequenz durchgeführt. Die Stimulation erfolgte an zwei endokardialen linksventrikulären Stimulationsorten (basolateral und apikoseptal). In einem akuten Ischämiemodell wurde der Perfusionsdruck des RIVA extern graduell reduziert, um eine leichte (45-50 mmHg) und schwere Myokardischämie (35-40 mmHg) zu erzielen. Die regionale myokardiale Kontraktilität des RIVA-Versorgungsgebietes (SL) wurde mittels Ultraschallmeßkristallen und die globale myokardiale Kontraktilität (dP/dtmax) mittels Meßkatheter mit beiden AV-Stimulationsintervallen und Stimulationsorten unter normalen und ischämischen Bedingungen bestimmt. Zudem wurden der koronare Blutfluß des RIVA, die koronare Leitfähigkeit, linksventrikuläre und systemische Druckwerte sowie die QRS-Dauer ermittelt. Unter normaler Myokardperfusion zeigte sich trotz fehlender signifikanter Veränderungen tendentiell die stärkste regionale und globale myokardiale Kontraktilitätszunahme während der basolateralen Stimulation mit einem langen AV-Intervall, wohingegen für die übrigen Stimulationseinstellungen nur eine Abnahme der prozentualen Veränderung nachgewiesen werden konnte. Bei einer apikoseptalen Stimulation wurden unter einem langen AV-Intervall die geringsten Einschränkungen der Kontraktilität registriert. Signifikante Unterschiede hinsichtlich des koronaren Blutflusses, der Hämodynamik oder QRS-Dauer waren nicht nachweisbar. Bei leichter und schwerer Myokardischämie im RIVA-Perfusionsgebiet konnte durch eine basolaterale Stimulation mit einem kurzen AV-Intervall eine signifikante Zunahme der regionalen und globalen Kontraktion erzielt werden. Dieser Trend wurde durch entsprechende Ergebnisse des koronaren Blutflusses und der Hämodynamik bestätigt. Insbesondere ein Anstieg der enddiastolischen Drücke wies auf eine effiziente Steigerung der linksventrikulären Vorlast unter dieser Stimulation hin. Eine apikoseptale Stimulation hingegen, insbesondere mit kurzem AVIntervall, sollte nach unseren Ergebnissen vermieden werden. Als Ursache für die unterschiedlichen Auswirkungen der linksventrikulären Stimulation und reduzierten Koronarperfusion wurden Effekte der kardialen Erregungsleitung und Asynchronie, der AV-Synchronizität, der koronaren Flußreserve und Autoregulationsmechanismen der Koronargefäße diskutiert. Zusammenfassend konnte im Rahmen dieser Untersuchung nachgewiesen werden, dass die Auswahl des linksventrikulären Stimulationsortes und des AVsequentiellen Stimulationsintervalls relevante Auswirkungen auf die myokardiale Kontraktilität, den koronaren Blutfluß, die Hämodynamik und Erregungsausbreitung unter normaler und reduzierter Koronarperfusion hat. Bei normaler Koronarperfusion wurde die größte prozentuale Zunahme der regionalen und globalen myokardialen Kontraktilität unter basolateraler Stimulation mit langem AV-Intervall und bei reduzierter Koronarperfusion mit kurzem AV-Intervall gemessen. Unter apikoseptaler Stimulation führte hingegen ein längeres AV-Intervall zur geringeren Kontraktionsabnahme. Daher sollte in Abhängigkeit vom linksventrikulären Stimulationsort ein geeignetes AV-Intervall gewählt werden, um die linksventrikuläre Funktion unter ischämischen Bedingungen möglichst gut zu erhalten. Dies ist vor allem für Patienten, die an einer koronaren Herzerkrankung mit Linksherzinsuffizienz leiden und ein System zur linksventrikulären Stimulation erhalten sollen, von besonderer Bedeutung.
KW  - Elektrostimulation
KW  - Herzinsuffizienz
KW  - Linksherzstimulation
KW  - Atrioventrikuläre Verzögerung
KW  - Hämodynamik
KW  - Ischämie
KW  - Kontraktilität
KW  - Heart failure
KW  - atrioventricular delay
KW  - hemodynamic
KW  - ischemia
KW  - contractility
Y1  - 2009
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-47077
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  - 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  - 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  - JOUR
A1  - Ehling, Petra
A1  - Göb, Eva
A1  - Bittner, Stefan
A1  - Budde, Thomas
A1  - Ludwig, Andreas
A1  - Kleinschnitz, Christoph
A1  - Meuth, Sven G.
T1  - Ischemia-induced cell depolarization: does the hyperpolarization-activated cation channel HCN2 affect the outcome after stroke in mice?
JF  - Experimental & Translational Stroke Medicine
N2  - Background
Brain ischemia is known to include neuronal cell death and persisting neurological deficits. A lack of oxygen and glucose are considered to be key mediators of ischemic neurodegeneration while the exact mechanisms are yet unclear. In former studies the expression of two different two-pore domain potassium \((K_{2P})\) channels (TASK1, TREK1) were shown to ameliorate neuronal damage due to cerebral ischemia. In neurons, TASK channels carrying hyperpolarizing \(K^+\) leak currents, and the pacemaker channel HCN2, carrying depolarizing \(I_h\), stabilize the membrane potential by a mutual functional interaction. It is assumed that this ionic interplay between TASK and HCN2 channels enhances the resistance of neurons to insults accompanied by extracellular pH shifts.

Methods
In C57Bl/6 (wildtype, WT), \(hcn2^{+/+}\) and \(hcn2^{-/-}\) mice we used an in vivo model of cerebral ischemia (transient middle cerebral artery occlusion (tMCAO)) to depict a functional impact of HCN2 in stroke formation. Subsequent analyses comprise behavioural tests and hcn2 gene expression assays.

Results
After 60 min of tMCAO induction in WT mice, we collected tissue samples at 6, 12, and 24 h after reperfusion. In the infarcted neocortex, hcn2 expression analyses revealed a nominal peak of hcn2 expression 6 h after reperfusion with a tendency towards lower expression levels with longer reperfusion times. Hcn2 gene expression levels in infarcted basal ganglia did not change after 6 h and 12 h. Only at 24 h after reperfusion, hcn2 expression significantly decreases by ~55%. However, 30 min of tMCAO in hcn2-/- as well as hcn2+/+ littermates induced similar infarct volumes. Behavioural tests for global neurological function (Bederson score) and motor function/coordination (grip test) were performed at day 1 after surgery. Again, we found no differences between the groups.

Conclusions
Here, we hypothesized that the absence of HCN2, an important functional counter player of TASK channels, affects neuronal survival during stroke-induced tissue damage. However, together with a former study on TASK3 these results implicate that both TASK3 and HCN2 which were supposed to be neuroprotective due to their pH-dependency, do not influence ischemic neurodegeneration during stroke in the tMCAO model.
KW  - ischemia
Y1  - 2013
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-131887
VL  - 5
IS  - 16
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Bachmann, Julia
A1  - Ehlert, Elias
A1  - Becker, Matthias
A1  - Otto, Christoph
A1  - Radeloff, Katrin
A1  - Blunk, Torsten
A1  - Bauer-Kreisel, Petra
T1  - Ischemia-like stress conditions stimulate trophic activities of adipose-derived stromal/stem cells
JF  - Cells
N2  - Adipose-derived stromal/stem cells (ASCs) have been shown to exert regenerative functions, which are mainly attributed to the secretion of trophic factors. Upon transplantation, ASCs are facing an ischemic environment characterized by oxygen and nutrient deprivation. However, current knowledge on the secretion capacity of ASCs under such conditions is limited. Thus, the present study focused on the secretory function of ASCs under glucose and oxygen deprivation as major components of ischemia. After exposure to glucose/oxygen deprivation, ASCs maintained distinct viability, but the metabolic activity was greatly reduced by glucose limitation. ASCs were able to secrete a broad panel of factors under glucose/oxygen deprivation as revealed by a cytokine antibody array. Quantification of selected factors by ELISA demonstrated that glucose deprivation in combination with hypoxia led to markedly higher secretion levels of the angiogenic and anti-apoptotic factors IL-6, VEGF, and stanniocalcin-1 as compared to the hypoxic condition alone. A conditioned medium of glucose/oxygen-deprived ASCs promoted the viability and tube formation of endothelial cells, and the proliferation and migration of fibroblasts. These findings indicate that ASCs are stimulated by ischemia-like stress conditions to secrete trophic factors and would be able to exert their beneficial function in an ischemic environment.
KW  - adipose-derived stromal/stem cells (ASCs)
KW  - regenerative medicine
KW  - secretion
KW  - trophic factors
KW  - ischemia
KW  - glucose starvation
KW  - hypoxia
Y1  - 2020
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-211233
SN  - 2073-4409
VL  - 9
IS  - 9
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Reschke, Moritz
A1  - Salvador, Ellaine
A1  - Schlegel, Nicolas
A1  - Burek, Malgorzata
A1  - Karnati, Srikanth
A1  - Wunder, Christian
A1  - Förster, Carola Y.
T1  - Isosteviol sodium (STVNA) reduces pro-inflammatory cytokine IL-6 and GM-CSF in an in vitro murine stroke model of the blood–brain barrier (BBB)
JF  - Pharmaceutics
N2  - Early treatment with glucocorticoids could help reduce both cytotoxic and vasogenic edema, leading to improved clinical outcome after stroke. In our previous study, isosteviol sodium (STVNA) demonstrated neuroprotective effects in an in vitro stroke model, which utilizes oxygen-glucose deprivation (OGD). Herein, we tested the hypothesis that STVNA can activate glucocorticoid receptor (GR) transcriptional activity in brain microvascular endothelial cells (BMECs) as previously published for T cells. STVNA exhibited no effects on transcriptional activation of the glucocorticoid receptor, contrary to previous reports in Jurkat cells. However, similar to dexamethasone, STVNA inhibited inflammatory marker IL-6 as well as granulocyte-macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF) secretion. Based on these results, STVNA proves to be beneficial as a possible prevention and treatment modality for brain ischemia-reperfusion injury-induced blood–brain barrier (BBB) dysfunction.
KW  - IL-6
KW  - ischemia
KW  - isosteviol sodium (STVNA)
KW  - dexamethasone
KW  - glucocorticoid receptor
KW  - cerebEND
Y1  - 2022
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-286275
SN  - 1999-4923
VL  - 14
IS  - 9
ER  - 
TY  - THES
A1  - Weber, Matthias
T1  - Kapillarisierung und No-Reflow-Phänomen am Skelettmuskel des Göttinger Miniaturschweins
T1  - Capillarization an no-reflow-phenomenon in skeletal muscle of the minipig
N2  - Am Göttinger Miniaturschwein sollten die Rolle der Kapillarisierung des Skelettmus-kels und die möglichen Pathomechanismen für das Zustandekommen des No-Reflow-Phänomens untersucht werden. Deshalb wurden zunächst über verschiedene Manipulationen die Ausgangsbedin-gungen des Kapillarbetts variiert: Durch Induzieren einer Rarefikation sollte die Situa-tion im hypertonen bzw. altersveränderten Gefäßbett dargestellt werden, eine an-schließende Behandlung mit Calciumkanalblockern die Umkehrbarkeit dieser Kapil-larbettveränderungen zeigen. Eine Hyperkapillarisierung sollte durch eine operativ angelegte chronische Ischämie erzeugt werden. Diese drei Kapillarbettsituationen wurden während einer akuten Ischämie und der anschließenden Reperfusion analy-siert und einem unbeeinträchtigten Kapillarsystem als Kontrolle gegenübergestellt. Folgende Erkenntnisse ergeben sich: Die Basiskapillarzahlen beeinflussen die Reperfusion nach einer experimentellen Ischämie. Sowohl das Auftreten als auch die Intensität eines NoRe hängt hierbei von der Kapillarisierung ab. Das kapillarrarefizierte Gefäßsystem erweist sich gegenüber der Entwicklung eines NoRe nach Muskelischämien gefährdeter als das normale Kapillarbett. Auch bei nicht vollständig restituierter Kapillarzahl wird das hypertonieinduziert rarefizierte Gefäß-bett nach Behandlung mit Calciumkanalblockern postischämisch besser perfundiert. Calciumkanalblocker können hier möglicherweise einen positiven Effekt zur Präven-tion eines NoRe ausüben. Der chronisch ischämische Muskel zeigt trotz unbeabsich-tigt erniedrigter Kapillarzahl eine verbesserte Kapillarreperfusion nach aktuer Ischä-misierung. Das Auftreten von Nekrosen und deren Ausmaß wird zusätzlich von anderen Fakto-ren bestimmt. Um diese genau zu differenzieren, bedarf es weiterer quantitativer Messungen.
N2  - The objective of this study was to examine the role of capillarization of the skeletal muscle and to investigate the possible pathomechanisms for realizing the no-reflow-phenomenon in the “Göttinger” minipig. To achieve this different operative interventions were performed to vary the basic conditions of the capillary bed: By inducing a rarefication, the situation of a hyperten-sive respectivley an age-adapted vascular bed should be represented; the subse-quent therapy with ca-anatgonists should demonstrate the reversibility of these changes of the capillary bed. A hypercapillarization should be generated by opera-tively induced chronic ischemia. These three conditions of the capillary bed were analyzed during acute ischemia and the following reperfusion and then were com-pared to an unimpaired capillary system as a control. The following results were found: The basic number of capillaries influences the reperfusion after experimental ische-mia. The occurrence as well as the intensity of no-reflow depends on capillarization. The rareficated vascular system is more sensitive to no-reflow after ischemia of the muscle than the normal capillary bed. Even if capillary density is not completely re-stored the rareficated vascular bed induced by hypertension will show a better postischemic perfusion after treatment with ca-antagonists. Ca-anatgonists may pos-sibly have a positive influence on prevention of no-reflow. Despite of a not intended impairment of capillary density the muscle exposed to chronic ischemia shows an increased capillary reperfusion after acute ischemia. Occurance and extent of necrosis are furthermore determined by additional factors. To examine these factors, further quantitativ mesurements are necessary.
KW  - Kapillarisierung
KW  - No-Reflow
KW  - Hypertonie
KW  - Ca-antagonisten
KW  - Ischämie
KW  - Capillarization
KW  - no-reflow
KW  - hypertension
KW  - ca-antagonists
KW  - ischemia
Y1  - 2002
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-4906
ER  -