Dokument: Die Bedeutung von Connexin 43 bei der durch Proteinkinase A-Aktivierung induzierten Kardioprotektion

Titel:	Die Bedeutung von Connexin 43 bei der durch Proteinkinase A-Aktivierung induzierten Kardioprotektion
Weiterer Titel:	The role of Connexin 43 in protein kinase A-induced cardioprotection
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=53060
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20200427-114126-6
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Falk, Anika Susanne [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 1,77 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 18.04.2020 / geändert 18.04.2020
Beitragende:	Huhn, Ragnar [Gutachter] PD Dr. med. Aubin, Hug [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:	Die Kardioprotektion durch Aktivierung der Proteinkinase A (PKA) wird über mitochondriale calciumsensitive Kaliumkanäle (mKCa-Kanäle) reguliert und ist im Alter aufgehoben. Weder die PKA noch die mKCa-Kanäle und deren downstream pathway unterliegen alterungsbedingten Veränderungen. Dies deutet darauf hin, dass die Signalvermittlung von der PKA zum mKCa-Kanal über Zwischenschritte vermittelt wird, welche alterungsbedingten Veränderungen unterliegen. Das Transmembranprotein Connexin 43 (Cx43) ist eine mögliche Komponente der Signalkaskade, die für diesen alterungsabhängigen Effekt verantwortlich sein könnte. Das Ziel dieser Studie war, die mögliche Beteiligung von Cx43 bei der durch PKA-Aktivierung bedingten Kardioprotektion zu untersuchen. Die Versuche wurden an isolierten Herzen von männlichen Wistar-Ratten durchgeführt (6 Versuchsgruppen, alle Gruppen n=8). Mit Hilfe einer Langendorff-Anlage wurden die Herzen bei einem Druck von 80 mmHg mit einem Krebs-Henseleit-Puffer perfundiert. Nach einer globalen Ischämie von 33 Minuten folgte eine einstündige Reperfusionsphase. Im Anschluss wurde die Infarktgröße mittels Triphenyltetrazolium-chlorid-Färbung bestimmt. Die Kontrollgruppe (con) blieb unbehandelt. Der PKA-Aktivator Forskolin (for; 0,3 µM) wurde acht Minuten vor Beginn der Ischämie über einen Zeitraum von drei Minuten appliziert. Die Cx43-Inhibitoren gap27 (gap27; 6 µM) bzw. Heptanol (hep;0,5 mM) wurden alleine (gap27 bzw. hep) oder in Kombination mit Forskolin (gap27+for bzw. hep+for), beginnend zwölf Minuten vor der Ischämiephase über acht Minuten appliziert. Die statistische Auswertung der Daten erfolgte mit ANOVA zur Varianzanalyse und Tukey’s post hoc test zur Signifikanztestung (p< 0,05). Die Ergebnisse sind als Mittelwert ± Standardabweichung angegeben. Die PKA-Aktivierung durch Forskolin führte zu einer Reduktion der Infarktgröße im Vergleich zur Kontrollgruppe (for: 26 ± 6 %, vs. con: 37 ± 8 %; p<0,05). Im Gegensatz hierzu zeigte Forskolin nach Blockade von Cx43 durch entweder gap27 oder Heptanol keinen signifikanten infarktgrößenreduzierenden Effekt (gap27+for 33 ± 7 %; hep+for 30 ± 6 %; vs. con: 37 ± 8 %, jeweils p>0,05). Die alleinige Gabe von gap27 oder Heptanol hatte keinen signifikanten Einfluss auf die Infarktgröße (gap27: 32 ± 7 %; hep: 32 ± 6 %; vs. con: 37 ± 8 %, p>0,05). In Bezug auf die Hämodynamik zeigten sich am Ende der Reperfusionsphase keine signifikanten Unterschiede in den Versuchsgruppen. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Cx43 an der Signaltransduktion der Forskolin-induzierten Kardioprotektion beteiligt ist. Cardioprotection by activation of protein kinase A (PKA) is regulated by mitochondrial calcium-sensitive potassium channels (mKCa channels) and is abolished in old age. Neither the PKA nor the mKCa channels and their downstream pathway are subject to age-related changes. This indicates that signal transduction from the PKA to the mKCa channel is mediated through intermediate steps, that are subject to age-related changes. The transmembrane protein connexin 43 (Cx43) is a potential component of the signaling cascade that might be responsible for this age-related effect. The aim of the study was to investigate the possible involvement of Cx43 in PKA activation-induced cardioprotection. The experiments were carried out on isolated hearts of male Wistar rats (6 experimental groups, all groups n= 8). Using a Langendorff system, the hearts were perfused with a Krebs-Henseleit buffer at a constant pressure of 80 mmHg. After a global ischemia of 33 minutes, a one-hour period of reperfusion followed. Subsequently, the infarct size was determined by means of triphenyltetrazolium chloride staining. The control group (con) remained untreated. The PKA activator forskolin (for, 0.3 μM) was administered 8 minutes before the onset of ischemia over a period of 3 minutes. The Cx43 inhibitors gap27 (gap27, 6 μM) and heptanol (hep, 0.5 mM) were administered alone (gap27 or hep) or in combination with forskolin (gap27+for or hep+for) starting twelve minutes before the ischemic phase and applied for 8 minutes. Statistical analysis of the data was done with ANOVA for analysis of variance and Tukey's post hoc test for significance testing (p <0.05). The results are expressed as mean ± standard deviation. Forskolin-induced PKA activation reduced infarct size in comparison to the control group (for: 26 ± 6 % vs. con: 37 ± 8 %; p <0.05). In contrast, after blocking Cx43 by either gap27 or heptanol, forskolin did not show a significant effect on reducing infarct size (gap27+for 33 ± 7 %, hep+for 30 ± 6 %, vs. con: 37 ± 8 %; p> 0.05, respectively). The sole administration of gap27 or heptanol had no significant effect on infarct size (gap27: 32 ± 7 %, hep: 32 ± 6 %, vs. con: 37 ± 8 %; p> 0.05). In terms of hemodynamics, there were no significant differences in the experimental groups at the end of the reperfusion phase. The results indicate that Cx43 is involved in signal transduction of forskolin-induced cardioprotection.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Medizinische Fakultät
Dokument erstellt am:	27.04.2020
Dateien geändert am:	27.04.2020
Promotionsantrag am:	27.09.2019
Datum der Promotion:	05.03.2020