Andreas Erich Beck

• Die rechtzeitige Reperfusion eines ischämischen Gewebes kann einen zusätzlichen Schaden induzieren. Gezielte Interventionen in der frühen Reperfusionsphase können diesen sogenannten Reperfusionsschaden jedoch vermindern. Letzteres Phänomen beschreibt der Begriff Postkonditionierung. Volatile Anästhetika sind in der Lage, den genannten Mechanismus zu aktivieren. Dieser Vorgang wird Anästhetika-induzierte Postkonditionierung (APOST) genannt. Die vorliegende Arbeit hatte zum Ziel, die Rolle des mitochondrialen Kalzium-abhängigen Kalium-Kanals mitDie rechtzeitige Reperfusion eines ischämischen Gewebes kann einen zusätzlichen Schaden induzieren. Gezielte Interventionen in der frühen Reperfusionsphase können diesen sogenannten Reperfusionsschaden jedoch vermindern. Letzteres Phänomen beschreibt der Begriff Postkonditionierung. Volatile Anästhetika sind in der Lage, den genannten Mechanismus zu aktivieren. Dieser Vorgang wird Anästhetika-induzierte Postkonditionierung (APOST) genannt. Die vorliegende Arbeit hatte zum Ziel, die Rolle des mitochondrialen Kalzium-abhängigen Kalium-Kanals mit großer Leitfähigkeit (mBKCa) und der mitochondrialen permeability-transition-Pore (mPTP) in der Desfluran-induzierten Postkonditionierung zu beleuchten. Zur Untersuchung der genannten Phänomene wurde ein etabliertes in vivo-Mausmodell des akuten Myokardinfarkts verwendet. Hierbei reduzierte die Gabe von 1,0 MAC Desfluran in der frühen Reperfusionsphase die Infarktgröße signifikant. Somit konnte eine Desfluran-induzierte Postkonditionierung beobachtet werden. Die pharmakologische Aktivierung des mBKCa mittels NS1619 reduzierte die Infarktgröße in einem vergleichbaren Ausmaß wie Desfluran. Weiterhin zeigten sich keine additiven Effekte bei der Kombination beider Interventionen. Als Bestätigung dessen hob die Blockade des mBKCa mittels Iberiotoxin die APOST auf. Diese Ergebnisse lassen auf eine Beteiligung des mBKCa bei der Desfluran-induzierten Postkonditionierung schließen. Durch Pharmakologische Aktivierung der mPTP mittels Atractylosid wurde die APOST aufgehoben. Das Gegenexperiment zeigte keine additiven Effekte bei gleichzeitiger Desflurangabe und Inhibierung der mPTP mittels Cyclosporin A. Die alleinige mPTP-Inhibition resultierte in Infarktgrößen, welche mit denen bei Desflurangabe vergleichbar waren. Folglich erscheint eine Beteiligung der mPTP an der Desfluran-induzierten Postkonditionierung wahrscheinlich. Die Aktivierung der mPTP konnte die kardioprotektiven Auswirkungen der mBKCa-Öffnung nicht vollständig aufheben. Ebenso wurde durch Inhibition der mPTP der Effekt der mBKCa-Blockierung nur teilweise aufgehoben. Demzufolge scheint die Signalvermittlung der APOST über den mBKCa, zumindest teilweise, mPTP-unabhängig zu sein. Die Ergebnisse der vorliegenden Studie demonstrieren eine Beteiligung des mBKCa und der mPTP an der Desfluran-induzierten Postkonditionierung in Mäusen in vivo. Weiterhin legen sie die Vermutung nahe, dass die Signalvermittlung der APOST über den mBKCa teilweise unabhängig von der mPTP erfolgt.…
• Reperfusion of ischemic tissue may induce additional damage itself. Through interventions during early reperfusion this so-called reperfusion injury can be decreased. This phenomenon is called post-conditioning. Volatile anesthetics are capable of activating this mechanism which we call anesthetic-induced post-conditioning (APOST). The objective of this work was to elucidate the role of the mitochondrial large-conductance calcium-activated potassium channel and the mitochondrial permeability transition pore in desflurane-inducedReperfusion of ischemic tissue may induce additional damage itself. Through interventions during early reperfusion this so-called reperfusion injury can be decreased. This phenomenon is called post-conditioning. Volatile anesthetics are capable of activating this mechanism which we call anesthetic-induced post-conditioning (APOST). The objective of this work was to elucidate the role of the mitochondrial large-conductance calcium-activated potassium channel and the mitochondrial permeability transition pore in desflurane-induced postconditioning. An established in-vivo mouse-model for myocardial infarction was used to investigate the mentioned phenomenon. The administration of 1.0 MAC desflurane during early reperfusion reduced infarct size significantly. Thus a desflurane-induced post-conditioning was observed. Pharmacological activation of mBKCa by NS1619 reduced infarct sizes to similar extend as desflurane. No additional effects of both interventions were found. Affirming this conclusion blockade of mBKCa by iberiotoxin abolished APOST. These results suggest mBKCA to be involved in desflurane-induced post-conditioning. Activation of mPTP by atractyloside abolished APOST. The control experiment demonstrated no additional effects by simultaneous administration of desflurane and inhibition of mPTP by cyclosporine A. Inhibition of mPTP alone resulted in infarct sizes similar to desflurane application alone. Consequently mPTP is likely to be involved in desflurane-induced post-conditioning. Activation of mPTP was not able to completely abolish the cardioprotective effect of mBKCa opening. Likewise the effect of mBKCa inhibition was only neutralized partially through inhibition of mPTP. Accordingly, signal transduction of APOST through mBKCa seems to be at least partially independent of mPTP. The results of this study demonstrate mBKCa and mPTP to be involved in desflurane-induced post-conditioning in mice in-vivo. Furthermore, these data suggest a partial mPTP-independent signaling pathway of APOST through mBKCa.…