Dokument: Einfluss des mitochondrialen calciumsensitiven Kaliumkanals (mBKCa) bei der kardialen Präkonditionierung durch Sildenafil: Eine Studie am isoliert perfundierten Rattenherz
| Titel: | Einfluss des mitochondrialen calciumsensitiven Kaliumkanals (mBKCa) bei der kardialen Präkonditionierung durch Sildenafil: Eine Studie am isoliert perfundierten Rattenherz | |||||||
| Weiterer Titel: | Impact of Mitochondrial Ca2+-Sensitive Potassium (mBKCa) Channels in Sildenafil- Induced Cardioprotection in Rats | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=46142 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20180604-101905-2 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Deutsch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Mally, David [Autor] | |||||||
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| Beitragende: | Prof. Dr. Bauer, Inge [Gutachter] PD Dr. med. Polzin, Amin [Gutachter] | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit | |||||||
| Beschreibungen: | Die koronare Herzkrankheit ist eine führende Todesursache in Deutschland. Eine Möglichkeit, den hierdurch erlittenen Schaden zu reduzieren, ist die Präkonditionierung des Myokards. Innerhalb der Signalkaskade der Präkonditionierung spielen mitochondriale Ca2+-abhängige Kaliumkanäle (mBKCa) eine Rolle. Das in der Klinik bereits eingesetzte Sildenafil ist in der Lage, Präkonditionierung hervorzurufen. Die Rolle der mBKCa-Kanäle bei der Sildenafil-induzierten Kardioprotektion ist dabei allerdings unbekannt.
In dieser Arbeit untersuchten wir an isolierten Rattenherzen, ob die Sildenafil-induzierte frühe Präkonditionierung über die Aktivierung der Proteinkinase G und Öffnung von mBKCa-Kanälen vermittelt wird. Herzen männlicher Wistar-Ratten wurden an eine Langendorff-Anlage angeschlossen und retrograd über die Aorta bei einem Druck von 80 mmHg mittels Krebs-Henseleit Puffer perfundiert. Alle Herzen unterlagen einer 30-minütigen Ischämie, gefolgt von einer 60-minütigen Reperfusionsphase. Am Ende des Experimentes wurde die Infarktgröße mittels TTC-Färbung ermittelt. Für die Versuche der ersten Serie wurden männliche Wistar-Ratten randomisiert in vier Gruppen aufgeteilt (jede Gruppe n = 8). Die Kontrollgruppe erhielt keine Behandlung. Die Präkonditionierung wurde durch Sildenafilapplikation (3 μM) über 10 Minuten vor Beginn der Ischämie erreicht. Der mBKCa-Kanalinhibitor Paxillin (1 μM) wurde mit und ohne Sildenafil (3 μM) für 15 Minuten vor Beginn der Ischämie appliziert. In einer zweiten Serie wurde der zu Grunde liegende Signalweg mit dem PKG-Blocker KT5823 analysiert. Hierzu wurden der Versuchsaufbau und das Protokoll der ersten Serie genutzt. Es wurden ebenfalls männliche Wistar-Ratten randomisiert in 4 Gruppen (jede Gruppe n = 8) aufgeteilt. Die Kontrollgruppe erhielt keine Behandlung. Mittels Sildenafil (3 μM) über 10 Minuten vor Beginn der Ischämie wurde das Herz präkonditioniert. Zur Blockierung der PKG wurde KT5823 (1 μM) mit und ohne Sildenafil (3 μM) für 15 Minuten vor der Ischämie appliziert. Die myokardiale cGMP-Konzentration von je 6 Herzen, die entweder keine Behandlung oder Sildenafil (3 μM) erhielten, wurde mittels ELISA bestimmt. Die Daten (angegeben als Mittelwert ± Standardabweichung) wurden mittels ein- und zweifaktorieller Varianzanalyse sowie Student Newman-Keuls und Tukey’s post hoc Test analysiert; das Signifikanzniveau liegt bei p < 0,05 [1]. In der Kontrollgruppe betrug die Infarktgröße 52 ± 8 %. Sildenafil verringerte die Infarktgröße auf 35 ± 6 % (p < 0,05 vs. Kontrolle) und steigerte die cGMP-Konzentration. Paxillin und KT5823 blockierten die durch Sildenafil erreichte Kardioprotektion (Paxillin+Sildenafil: 50 ± 8 %, KT5823+Sildenafil: 45 ± 8 %, beide p < 0,05 vs. Sildenafil). Paxillin alleine hatte keine Auswirkung auf die Infarktgröße (50 ± 7 %, p > 0,05 vs Kontrolle) [1]. Diese Arbeit zeigt, dass die Sildenafil-induzierte Kardioprotektion bei männlichen Wistar Ratten PKG-abhängig über die Öffnung von mKCa-Kanälen vermittelt wird [1].Coronary heart disease is one of leading causes of death in Germany. One option to minimize the caused damage is to precondition the myocard. Mitochondrial large-conductance Ca2+-sensitive potassium channels (mBKCa) are involved in the pathway of preconditioning. In the clinic widely used sildenafil is able to induce preconditioning. The role of mBKCa-channels in acute sildenafil-induced cardioprotection is unknown. In this study, we investigated, if the acute sildenafil-induced cardioprotection is mediated via protein kinase G and mBKCa. Hearts of male Wistar rats were isolated, mounted on a Langendorff system and perfused with Krebs-Henseleit buffer at a constant pressure of 80 mmHg. Hearts underwent 30 minutes of global ischemia followed by 60 minutes of reperfusion. At the end of the experiment infarct size was determined by TTC staining. We performed two series of experimental controls. In the first first series, we evaluated the impact of sildenafil. Male Wistar rats were randomized into 4 groups (each group n = 8). In the control group hearts were not further treated. Sildenafil (3 μM) was administered over 10 min before the beginning of ischemia in the second group. The mBKCa channel inhibitor paxilline (1 μM) was administered with and without sildenafil before the onset of ischemia in group 3 and 4. In the second series, the pathway underlying sildenafil-induced cardioprotection was further investigated with the protein kinase G blocker KT5823. For this series, we used the same protocol as in the first series. Again, male Wistar rats were randomized into 4 groups (each group n = 8). In the control group hearts were not further treated. Preconditioning was mediated via application of sildenafil (3 μM) 10 minutes prior to the onset of ischemia. The PKG inhibitor KT5823 (1 μM) was administered with and without sildenafil for 15 minutes before the onset of ischemia. Myocardial cGMP concentration of 6 hearts each, untreated or treated with sildenafil (3 μM) respectively, was measured by ELISA. Data (mean ± SD) were analysed with a one and two-way analysis of variance followed by student newman-keuls and tukey’s post hoc test. The level of significance was given with p < 0.05 [1]. In control animals infarct size was 52 ± 8 %. Sildenafil increased cGMP concentration and reduced infarct size to 35 ± 6% (p < 0.05 vs. control). Paxilline and KT5823 completely blocked sildenafil-induced cardioprotection (paxilline+sildenafil: 50 ± 8 %, KT5823+sildenafil: 45 ± 8 %, both p < 0.05 vs. sildenafil) (taken from [1]). This study shows that in male rats protein kinase G-dependent opening of mBKCa channels plays a pivotal role in sildenafil-induced cardioprotection (taken from [1]). | |||||||
| Quelle: | [1] Behmenburg, F., et al., Impact of Mitochondrial Ca2+-Sensitive Potassium (mBKCa) Channels in Sildenafil-Induced Cardioprotection in Rats. PLoS One, 2015. 10(12): p. e0144737. | |||||||
| Lizenz: |  Urheberrechtsschutz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Medizinische Fakultät | |||||||
| Dokument erstellt am: | 04.06.2018 | |||||||
| Dateien geändert am: | 04.06.2018 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 06.12.2017 | |||||||
| Datum der Promotion: | 29.05.2018 |
