In vorhandenen Arbeiten wurden geschlechtsspezifische Unterschiede hinsichtlich prä-, peri- und postoperativer Parameter in Bezug auf die isolierte koronare Bypass-Operation nachgewiesen und das weibliche Geschlecht unter anderem mit einer signifikant erhöhten 30-Tage-Mortalität in Verbindung gebracht. Unsere monozentrische, retrospektive Analyse umfasste alle 4655 Patienten und Patientinnen, die sich in der Klinik und Poliklinik für Thorax-, Herz- und thorakale Gefäßchirurgie der Universität Würzburg vom 01.01.2007 bis einschließlich 31.12.2015 einer isolierten Bypass-Operation unterzogen haben. Anhand der Daten sollte eruiert werden, ob signifikante Unterschiede bezüglich prä-, peri- und postoperativer Parameter zwischen den Geschlechtern vorliegen. Des Weiteren erfolgte eine Analyse, ob signifikante Unterschiede zwischen den Altersdekaden auszumachen sind. Die 30-Tage-Mortalität zeigte sich beim weiblichen Geschlecht im Vergleich zum männlichen Kollektiv signifikant erhöht. Sowohl bei den Männern als auch bei den Frauen stieg die 30-Tage-Mortalität mit dem Alter signifikant an. Die 30-Tage-Mortalität wurde durch das Alter, die OP-Dringlichkeit sowie durch die intraoperativen Zeiten (OP-Zeit, HLM-Zeit, Aortenabklemmzeit) signifikant beeinflusst. Das Geschlecht korrelierte signifikant mit der OP-Dringlichkeit. Unter Berücksichtigung der OP-Dringlichkeit konnten wir zeigen, dass sich die Mortalität bei Frauen im Vergleich zu den Männern allein durch die Dringlichkeitsstufe Notfall nahezu verdoppelt. In unserer Studie waren Frauen im Vergleich zu den Männern zum OP-Zeitpunkt signifikant älter, wurden signifikant häufiger als Notfall eingestuft, erhielten weniger Grafts mit signifikant niedrigeren IMA-Verwendungsraten – wobei deren Verwendung für beide Geschlechter mit steigendem Alter signifikant abnahm – erhielten signifikant mehr EK und hatten signifikant kürzere Operationszeiten (OP-Zeit, HLM-Zeit und Aortenabklemmzeit). Neben einer im Gesamtkollektiv längeren Krankenhausaufenthaltsdauer zeigte sich beim weiblichen Geschlecht im Vergleich zu den Männern eine signifikant längere Intensivdauer. Das weibliche Geschlecht und das Alter korrelierten hierbei signifikant mit der Liegedauer. Des Weiteren zeigten sich geschlechtervergleichend höhere Mediastinitisraten bei Frauen, die in der Altersgruppe der 60- bis 69-Jährigen am deutlichsten und signifikant ausfielen. Diese Tatsache und das Ergebnis, dass Frauen zum Zeitpunkt der Operation signifikant älter waren, häufiger als Notfall stationär aufgenommen wurden und mehr Blutprodukte als die männliche Vergleichsgruppe benötigten, erklärte unter anderem die signifikant längere Intensivliegedauer von Frauen gegenüber Männern in unserer Studie. Ursächlich für die sinkende arterielle Bypassverwendung bei den älteren Patienten konnte ein stärkeres Nutzen venöser statt arterieller Grafts im Alter angeführt werden. Vor allem bei jüngeren Patientinnen und Patienten wurden arterielle Grafts mit in Studien beschriebenen längeren Offenheitsraten favorisiert, um Reinterventionen nach Möglichkeit zu vermeiden. Gleichzeitig ermöglichte die signifikant höhere Rate an elektiven Aufnahmen beim männlichen Geschlecht eine längere therapeutische Planung und somit zielgerichtetere Operationen im Gegensatz zu den beim weiblichen Geschlecht dominierenden notfallmäßigen Eingriffen. Unsere Studie konnte eine signifikant höhere 30-Tage-Mortalität bei Frauen im Vergleich zu den Männern aufzeigen und darauf hinweisen, dass Therapiemöglichkeiten und Behandlungskonzepte einer genderspezifischen Betrachtung bedürfen. Besonders die Gruppe der unter 50-jährigen Frauen, bei denen in unserer Analyse eine hohe Mortalitätsrate, die häufigsten Ultima Ratio-Operationen, die längsten intraoperativen Zeiten gepaart mit der geringsten Anzahl an genutzten Grafts und den meisten Gaben von FFP zu verzeichnen waren, waren hervorzuheben. Eine frühzeitigere Zuführung zu diagnostischen sowie therapeutischen Schritten gerade beim weiblichen Patientenkollektiv im ambulanten wie im stationären Verlauf und damit verbunden eine Sensibilisierung für atypische Symptome und Verlaufsformen bei Frauen könnte die Rate an notfallmäßigen Hospitalisierungen und Komplikationen in Zukunft maßgeblich senken.

FAPα ist ein Membranglykoprotein mit Dipeptidyl-Peptidase- und Typ I Kollagenase-Aktivität, das eine wichtige Rolle im Rahmen des Gewebeumbaus und der Angiogenese spielt. Die Expression von FAPα wurde für eine Reihe von Geweben gezeigt. So konnte bereits gezeigt werden, dass FAPα nach Myokardinfarkt auf humanen kardialen Fibroblasten (HCF) verstärkt exprimiert wird. Ausgehend von der Erkenntnis, dass eine im Blut zirkulierende Form von FAPα, APCE, gefunden wurde, sollte in der vorliegenden Arbeit eine mögliche Assoziation des in HCF exprimierten FAPα mit dem zirkulierenden APCE untersucht werden. Hierfür wurden ebenfalls die Signalwege, die zur Induktion von FAPα führen, näher untersucht. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit konnte gezeigt werden, dass das von humanen kardialen Fibroblasten exprimierte FAPα ebenfalls im Zellkulturüberstand nachgewiesen werden kann. Wie bereits beschrieben, führte eine Stimulation mit TGFβ1 zur Expression von FAPα. Diese ist abhängig von Smad-3 und konnte durch Zugabe des Inhibitors SB431542 blockiert werden. Auch Smad-2 scheint die FAPα-Expression zu beeinflussen. Ein Effekt von EGR-1, CTGF und TNFα auf die FAPα-Expression konnte hingegen nicht nachgewiesen werden. Darüber hinaus wurde im Rahmen der vorliegenden Arbeit ein ELISA zur Messung von humanem FAPα im Plasma erstmalig etabliert. In der Evaluation des ELISA wurden die Grenzwerte für die Detektion und Quantifizierung bestimmt, die Intra- und Intervariabilität des ELISAs berechnet und die Linearität der Wiederfindung von humanem rekombinantem FAPα bewertet, sowie die Stabilität von FAPα nach mehrfachen Einfrier-Auftau-Zyklen und nach der Lagerung bei verschiedenen Temperaturen evaluiert. Da hier nur kommerziell erwerbliche Materialien verwendet wurden, ist eine Anwendung durch Dritte leicht durchführbar. Es wurde weiterhin eine klinische Studie zur Messung der FAPα-Plasmaspiegel in 101 gesunden Blutspendern und 407 Patienten mit akutem Koronarsyndrom (ACS) sowie von 25 Patienten mit stabiler koronarer Herzerkrankung (KHK) durchgeführt. Hierbei konnten erstmals Referenzwerte für zirkulierendes FAPα im Plasma beschrieben werden. Die FAPα-Plasmaspiegel der gesunden Kontrollgruppe unterschieden sich nicht von denen der Patienten mit stabiler KHK. Bei Patienten mit akutem Koronarsyndrom war die FAPα-Konzentration im Vergleich mit den FAPα-Plasmaspiegeln der Kontrollgruppe hingegen signifikant erniedrigt. Auch zeigte sich bei den Patienten mit FAPα-Spiegeln im kleinsten Quartil eine erhöhte Mortalität. Die biologische Funktion von FAPα bzw. dessen mögliche Pathophysiologie im Rahmen eines ACS sowie die mit niedrigen FAPα-Spiegeln assoziierte Mortalität sind noch unklar und bleiben Gegenstand der weiteren Forschung.

Die Körpertemperatur kann als Marker für den gesundheitlichen Zustand eines Organismus genutzt werden. Auch beim akuten Myokardinfarkt spielt die Körpertemperatur eine Rolle. Die Aussagekraft von Temperaturdaten hängt dabei von der gewählten Körperstelle und thermodynamischen Aspekten ab. Die rektale Standardmessung ist nicht in der Lage, schnelle Veränderungen der Körpertemperatur zu erfassen, was insbesondere in akuten Krankheitsphasen wichtig sein kann. Dagegen kann die in dem vorliegenden Myokardinfarkt- Langzeitversuch genutzte Messung der Augenoberflächentemperatur (OST) mit einer flexiblen Wärmebildkamera auch schnelle Veränderungen der Körpertemperatur mit hoher Sensitivität erfassen. In dem murinen MI-Modell wurde ein signifikanter Abfall der OST der MI-Tiere bereits eine Stunde nach Operation beobachtet. Im Vergleich zeigten Sham-Tiere im Anschluss an die Operation einen konstanten Temperaturverlauf. Zwischen den rOSTd-Werten 6 h nach der Operation und an Tag 21 sowie Tag 56 erhobenen echokardiographischen Parametern bestanden deutliche Korrelationen. OST-Verlaufsmessungen im Anschluss an einen MI-Eingriff erlauben somit Aussagen über das Outcome der Versuchsmäuse. Zusammenfassend stellt die hier vorgestellte Wärmebildkamera mit aufgesetzter Makrolinse ein hilfreiches Werkzeug für Tierversuche dar. Das flexible Setup eignet sich nicht nur für OST-Messungen, sondern kann auch für exakte thermische Untersuchungen von Versuchstieren und andere qualitative und quantitative Zwecke genutzt werden. Die durch den vorgestellten Ansatz erzielte Stressreduktion bei Temperaturmessungen folgt den etablierten Regeln der 3 R’s für Tierexperimente und erhöht so die wissenschaftliche Qualität von Versuchsergebnissen.

Das postoperativ neu aufgetretene Vorhofflimmern (POAF) ist die häufigste Herzrhythmusstörung nach einer Herzoperation und mit einer erhöhten Morbidität und Mortalität verbunden. Das Ziel der Studie war fibrotische und inflammatorische Biomarker sowie die kalziuminduzierte Kontraktionskraft im linken und rechten Vorhof als Prädiktoren für POAF zu bewerten. Von den 229 eingeschlossenen Patienten im Sinusrhythmus, die sich einer elektiven Herzbypass-Operation unterzogen haben entwickelten 38 Patienten ein POAF. Klinische und laborchemische Daten sowie echokardiographische Befunde wurden erhoben und kalziuminduzierte Kraftmessungen von geskinnten linken und rechten atrialen Muskelfasern durchgeführt. Patienten mit POAF waren älter, hatten signifikant größere LA-Fläche und RA-Fläche, eine höhere Prävalenz der arteriellen Hypertonie und signifikant geringere TAPSE-Werte. Von den getesteten Biomarkern für Fibrose und Entzündung waren MMP-9 und Pentraxin-3 signifikant verringert und NT-Pro-BNP und GDF-15 signifikant erhöht. Patienten mit POAF hatten zusätzlich signifikant niedrigere LA-Kraftwerte (pCa 5,5 bis 4,52; p <0,04) und RA-Kraftwerte (pCa 5,0 bis pCa 4,52; p <0,04). Die univariate Analyse ergab den LA-Kraftwert bei pCa 5,5 (p = 0,033), das fortgeschrittene Alter (p = 0,033), die LA-Fläche (p = 0,013), die RA-Fläche (p = 0,081) und das TAPSE (p = 0,01) als unabhängige Prädiktoren für POAF. Die Berücksichtigung dieser Parameter könnte die Identifizierung und Risikostratifizierung von Patienten mit POAF-Risiko unterstützen.