Dokument: Moderne Magnetresonanzmethoden zur kardiovaskulären Phänotypisierung von Mäusen

Titel:	Moderne Magnetresonanzmethoden zur kardiovaskulären Phänotypisierung von Mäusen
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=23022
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20121030-103209-1
Kollektion:	Publikationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Habilitation
Medientyp:	Text
Autor:	Prof. Dr. Flögel, Ulrich [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 7,95 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 29.10.2012 / geändert 29.10.2012
Stichwörter:	Magnetresonanzbildgebung, Magnetresonanzspektroskopie, Stoffwechsel, Energetik, Entzündungen
Dewey Dezimal-Klassifikation:	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibung:	Die Erzeugung transgener Mauslinien bietet vielfältige Möglichkeiten zur Beantwortung basaler kardiovaskulärer Fragestellungen und hat daher in den letzten zwei Jahrzehnten stetig zugenommen. Um den Phänotyp der Mutanten möglichst vollständig und nichtinvasiv charakterisieren zu können, wurde im Institut für Herz- und Kreislaufphysiologie / Molekulare Kardiologie in den letzten Jahren ein umfangreiches Arsenal an spektroskopischen und bildgebenden Magnetresonanztechniken (MRS, MRI) etabliert. Hierfür wurde zunächst das isolierte Mäuseherz für die Spektroskopie nutzbar gemacht, um über den 31P-Kern parallel zur Erfassung der kontraktilen Funktion zentrale Größen des kardialen Energiehaushalts zu ermitteln. Außerdem gelang es mittels 1H-MRS die myokardiale Oxygenierung am intakten Herzen zu bestimmen, was ein entscheidender Faktor war, um weiteren Einblick in die Sauerstofftransportfunktionen von Myoglobin zu gewinnen. Unter Zuhilfenahme dieser Techniken konnten außerdem Schlüsselexperimente zur Interaktion von Myoglobin mit Stickstoffmonoxid (NO) und reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) durchgeführt werden. Diese belegten, daß dem Myoglobin neben seiner Trägerfunktion für Sauerstoff eine wichtige Entgiftungsfunktion im Herzstoffwechsel zukommt und führten letztlich zu einer völligen Neubewertung der Rolle von Myoglobin im Herzen. Über 13C-Tracer-Analysen konnten zusätzlich wichtige biochemische Kompensationsmechanismen im Substratstoffwechsel der Myoglobinverlustmutante nachgewiesen werden. Weiterhin wurden für die kardiale Phänotypisierung der Mutanten in vivo dynamische Bildgebungsmethoden zur Analyse des Mäuseherzens verfügbar gemacht, mit denen die genaue Ventrikelgeometrie dargestellt, Wandstärken bestimmt und funktionelle Größen wie die Auswurfleistung des Herzens quantifiziert werden können. Über die Kardio-MR hinaus erfolgte anschließend die Implementierung angiographischer Methoden (MRA) zur vaskulären Analyse mit isotropen Voxelgrößen bis zu 1 nl und die Etablierung volumenselektiver Spektroskopie zur parallelen Bewertung von kardiovaskulärer Funktion und lokalem Stoffwechsel. Neben den Experimenten zur Interaktion von Myoglobin und NO zeigen dabei insbesondere die Untersuchungen zu den metabolischen Konsequenzen des Defektes in der β-Oxidation, daß die Verknüpfung spektroskopischer und bildgebender MR-Verfahren ein mächtiges Werkzeug für die nichtinvasive Analyse der kardiovaskulären Langzeitfolgen von Störungen in basalen Stoffwechselwegen darstellt. Durch den kombinierten Einsatz biochemisch inerter Perfluorcarbone (PFCs) und 19F-MRI konnte eine alternative Bildgebungsplattform zur Darstellung entzündlicher Prozesse in den inneren Organen aufgebaut werden. Die intravenös verabreichten PFCs werden in erster Linie von Monocyten/Makrophagen aufgenommen und anschließend in Entzündungsherde transportiert, die sich in 19F-MR-Bildern anhand der progressiven Infiltration PFC-beladener Zellen identifizieren lassen. Aufgrund eines fehlenden natürlichen 19F-Hintergrundes im Körper sind die beobachteten Signale extrem robust und durch eine exzellente Spezifität gekennzeichnet. Daher hat dieser Ansatz das Potential, auch in der Klinik als neues diagnostisches Verfahren zur Früherkennung von akuten und chronischen Entzündungen bei einer Vielzahl von Erkrankungen zu dienen.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Medizinische Fakultät
Dokument erstellt am:	30.10.2012
Dateien geändert am:	30.10.2012