Dokument: Milrinon-induzierte Postkonditionierung am isolierten Langendorff-Herz: Dosisabhängige Reduzierung des Ischämie-Reperfusionsschadens und die Bedeutung von mitochondrialen calciumsensitiven Kaliumkänalen großer Leitfähigkeit

Titel:	Milrinon-induzierte Postkonditionierung am isolierten Langendorff-Herz: Dosisabhängige Reduzierung des Ischämie-Reperfusionsschadens und die Bedeutung von mitochondrialen calciumsensitiven Kaliumkänalen großer Leitfähigkeit
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=49337
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20190415-112724-2
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Trefz, Lara Charlott [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 1,44 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 15.04.2019 / geändert 15.04.2019
Beitragende:	Prof. Dr. Bauer, Inge [Gutachter] PD Dr. Niegisch, Günter [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:	Die Herz-Kreislauf-Erkrankungen zählen zu den häufigsten Todesursachen im Erwachsenenalter in den Industrienationen. Als akutes Ereignis spielt dabei der Myokardinfarkt eine vorrangige Rolle. Die zeitnahe Reperfusion des ischämischen Myokards ist obligatorisch, um den nekrotischen Untergang von Myokardzellen zu verhindern. Jedoch wirkt auch die Reperfusion per se toxisch auf die Zellen. Das ischämische Postkonditionierungsphänomen bietet eine Möglichkeit, diesen Ischämie-Reperfusionsschaden einzugrenzen. Mitochondriale calciumsensitive Kaliumkanäle großer Leitfähigkeit (mBKCa-Kanäle) sind bei der ischämischen Postkonditionierung (PostC) beteiligt. Es ist unbekannt, ob die mBKCa-Kanäle bei der pharmakologischen PostC mit Milrinon (Phosphodiesterase-III-Inhibitor) beteiligt sind. Diese Arbeit untersucht, ob eine dosisabhängige Milrinon-induzierte PostC den Ischämie-Reperfusionsschaden reduziert und ob dieser protektive Effekt über die mBKCa-Kanäle vermittelt wird. Experimentell untersucht wurden diese Fragestellungen an isolierten Herzen von jungen, männlichen WISTAR-Ratten im Langendorff-Modell. Die Herzen wurden mit Krebs-Henseleit-Puffer perfundiert und unterliefen eine globale, 33-minütige Ischämie und 60-minütige Reperfusionsphase. Am Versuchsende wurde die Infarktgröße mittels TTC-Färbung bestimmt. In einer ersten Versuchsserie zur Milrinon-Dosisfindung wurden die Tiere in sieben Gruppen (je Gruppe n = 10) randomisiert. Milrinon wurde mit Reperfusionsbeginn über zehn Minuten in den Konzentrationen 0,3 (Mil 0,3), 1 (Mil 1), 3 (Mil 3), 10 (Mil 10), 30 (Mil 30) und 100 (Mil 100) µM appliziert. Die Kontrolltiere (Con 1) erhielten das Vehikel, bestehend aus Dimethylsulfoxid (DMSO) und Krebs-Henseleit-Puffer. Basierend auf den Ergebnissen der ersten Serie wurden die Versuche der zweiten Reihe mit 3 µM Milrinon fortgeführt. Die Tiere wurden in vier Gruppen (je Gruppe n = 8/9) randomisiert. Mit Beginn der Reperfusion wurde über zehn Minuten Milrinon (Mil), Milrinon mit 1 µM Paxillin (mBKCa-Kanalinhibitor, [Mil + Pax]) oder 1 µM Paxillin (Pax) alleine appliziert. Die Kontrollgruppe (Con 2) erhielt die Vehikellösung. Die statistische Auswertung erfolgte über einen One-way ANOVA mit Tukey’s post hoc test; p < 0,05. Die Daten wurden als Mittelwert ± Standardabweichung angegeben. In den Experimenten der ersten Serie zeigte sich eine signifikante Infarktgrößenreduzierung auf 22 ± 7 % (p < 0,05 versus (vs.) Con 1: 37 ± 7 %) bei einer Konzentration von 3 µM Milrinon. Höhere Konzentrationen Milrinon (10, 30 und 100 μM) reduzierten die Infarktgröße nicht weiter (Mil 10: 24 ± 8 %; Mil 30: 25 ± 6 %; Mil 100: 21 ± 8 %; nicht signifikant (ns) vs. Mil 3). Niedrigere Konzentrationen Milrinon (0,3 und 1 μM) waren nicht protektiv (Mil 0,3: 44 ± 5 %; Mil 1: 40 ± 3 %; ns vs. Con 1). In der zweiten Serie betrug die Infarktgröße in der Kontrollgruppe 42 ± 8 % des Risikogebiets. Milrinon-induzierte PostC reduzierte die Infarktgröße auf 25 ± 6 % (p < 0,05 vs. Con 2). Paxillin blockierte die Milrinon-induzierte Kardioprotektion (Mil + Pax: 42 ± 9 %, p < 0,05 vs. Mil). Paxillin alleine hatte keinen Einfluss auf die Infarktgröße (Pax: 47 ± 4 %, ns vs. Con 2). Diese Ergebnisse zeigen, dass Milrinon-induzierte PostC kardioprotektiv wirkt und dieser Effekt über eine Aktivierung der mBKCa-Kanäle vermittelt wird. Die gezielte, pharmakologische PostC könnte klinisch als einfache, additive Maßnahme zur klassischen Reperfusionstherapie bei akuten ischämisch-kardialen Ereignissen eingeführt werden und durch die Reduzierung des myokardialen Ischämie-Reperfusionsschadens die Überlebensrate von betroffenen Patienten verbessern. Cardiovascular diseases are one of the main causes of death in the industrialized nations in adulthood. As an acute event the myocardial infarction plays a leading role. The contemporary reperfusion of the myocardium is mandatory to avoid the necrotic decline of cardiac muscle cells. Paradoxically reperfusion also appears to have a toxic effect on the cells. The ischemic postconditioning phenomenon offers an opportunity to set limits to this ischemic-reperfusion injury. Mitochondrial calcium-sensitive potassium channels (mBKCa-channels) are part of ischemic postconditioning. It is unknown whether mBKCa-channels are involved in milrinone (phosphodiesterase-3-inhibitor) - induced postconditioning. The goal of this study was to discover whether a dose-dependent milrinone-induced postconditioning leads to a reduction of ischemic-reperfusion injury and if this cardioprotective effect involves activation of mBKCa-channels. The experimental studies were conducted on the isolated rat heart from two-month-old, male WISTAR rats in a Langendorff system. Hearts were perfused with Krebs-Henseleit buffer and subjected to 33 minutes of global ischemia and 60 minutes of reperfusion. At the end of an experiment infarct size was determined by TTC staining. In a first series to determine a dose-effect curve rats were randomized into seven groups (n= 10 per group). At the onset of reperfusion milrinone was applied for ten minutes in the following concentrations: 0.3 (Mil 0.3), 1 (Mil 1), 3 (Mil 3), 10 (Mil 10), 30 (Mil 30) and 100 (Mil 100) µM. The control group (Con 1) received the vehicle consisting of dimethylsulfoxid (DMSO) and Krebs-Henseleit buffer. Based on the results of the first series, further experiments in the second series were conducted with 3 µM milrinone. Hearts were randomized into four groups (n= 8/9 per group). With the onset of reperfusion milrinone (Mil), milrinone with 1 µM paxilline (mBKCa-channel-inhibitor, [Mil+ Pax]) or 1 µM paxilline alone (Pax) were applied over ten minutes. The control group (Con 2) received the vehicle. All data (mean ± standard deviation) were analysed with a One-way ANOVA with Tukey’s post hoc test; p < 0.05. In the first series milrinone at a concentration of 3 µM reduced infarct size significant to 22 ± 7% (p < 0.05 versus (vs.) Con 1: 37 ± 7%). Higher concentrations of 10, 30 and 100 µM milrinone did not lead to a further infarct size reduction (Mil 10: 24 ± 8%; Mil 30: 25 ± 6%; Mil 100: 21 ± 8%; not significant (ns) vs. Mil 3). Concentrations of 0.3 und 1 μM milrinone were not protective (Mil 0.3: 44 ± 5%; Mil 1: 40 ± 3%; ns vs. Con 1). In the second series the control group had an infarct size of 42 ± 8%. Postconditioning with 3 µM milrinone reduced infarct size to 25 ± 6% (p < 0.05 vs. Con 2). Paxilline blocked milrinone-induced cardioprotection (Mil+ Pax: 42 ± 9%, p < 0.05 vs. Mil). Paxilline alone had no effect on infarct size (Pax: 47 ±4 %, ns vs. Con 2). The results show that milrinone-induced postconditioning has a cardioprotective effect. They further show that this effect involves activation of mBKCa-channels. The selective pharmacological postconditioning could be translated into the clinical routine as an easy, additive procedure to the classic reperfusion therapy in events of acute myocardial infarction. The resulting reduction of ischemic-reperfusion injury could improve the survival rate in affected patients.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Medizinische Fakultät
Dokument erstellt am:	15.04.2019
Dateien geändert am:	15.04.2019
Promotionsantrag am:	24.10.2018
Datum der Promotion:	10.04.2019