Dokument: Beeinflussung kardialer Umbauprozesse (kardiales Remodeling) nach einem Herzinfarkt durch Insulin-like growth factor 1 (IGF-1)

Titel:Beeinflussung kardialer Umbauprozesse (kardiales Remodeling) nach einem Herzinfarkt durch Insulin-like growth factor 1 (IGF-1)
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URN (NBN):urn:nbn:de:hbz:061-20220706-105241-2
Kollektion:Dissertationen
Sprache:Deutsch
Dokumententyp:Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:Text
Autor: Tschaidse, Tengis [Autor]
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Dateien vom 29.06.2022 / geändert 29.06.2022
Beitragende:Prof. Dr. Gödecke Axel [Gutachter]
Prof. Dr. Dr. rer. nat. Cortese-Krott, Miriam [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:2017 starben in Deutschland fast 50 000 Menschen an einem Herzinfarkt. Es gibt Hinweise, dass IGF-1 nach einer kardialen Ischämie protektiv auf die Herzfunktion wirkt. Das protektive Potential einer kurzzeitigen, subkutanen Anwendung von IGF-1 in einem Ischämie-/Reperfusionsmodell wurde bisher nicht vollständig geklärt und ist Gegenstand der vorliegenden Untersuchung.
C57BL/6J-Mäuse durchliefen ein Protokoll mit einem 45-minütigen Verschluss der LAD, gefolgt von einer siebentägigen Reperfusion. Nach der Ischämie wurden die Mäuse mit einem 40 ng/g KG-Bolus (i.p.) IGF-1 behandelt, gefolgt von einer kontinuierlichen Applikation von IGF-1 (1 g/g KG pro Tag) über drei Tage durch subkutan implantierte osmotische Mikropumpen.
Die Echokardiographie wurde zur Untersuchung der Herzfunktion zu Beginn und nach sieben Tagen eingesetzt. Zu Studienbeginn wurde kein Unterschied zwischen den beiden Gruppen festgestellt. Nach sieben Tagen zeigten mit IGF-1 behandelte Mäuse eine signifikant bessere Herzfunktion in Parametern wie der Ejektionsfraktion.
Für histologische Studien wurden die Herzen nach der Echokardiographie an Tag sieben entnommen. Kryoschnitte der Herzen wurden nach einem vordefinierten Protokoll durchgeführt. Es wurden Kollagen III-Immunfluoreszenzfärbungen angefertigt, um den Einfluss von IGF-1 auf die Menge an Fibrose im Remote Myocardium zu untersuchen. IGF-1 veränderte die Menge der Fibrose im Remote Myocardium nicht.
Zur histologischen Darstellung der Infarktnarbe wurden Masson-Trichrom-Färbungen verwendet. IGF-1 behandelte Mäuse zeigten eine signifikante Reduktion der Narbengröße. Weitere Immunfluoreszenzfärbungen der Kryoschnitte mit CD31 und SMA wurden durchgeführt, um zu untersuchen, ob IGF-1 die Angiogenese beeinflusst. Die CD31+, SMA+ Zählung zeigte weder in der Narbe noch in der Borderzone oder im Remote Myocardium einen Unterschied, was darauf hindeutet, dass IGF-1 die Bildung von Arteriolen nicht beeinflusst. Die CD31+, SMA- Quantifizierung zeigte jedoch eine Zunahme an Kapillaren in der Narbe sowie in der Borderzone. Im Remote Myocardium wurde kein Unterschied beobachtet.
Die kurzzeitige, subkutane Applikation von IGF-1 führt zu einem Erhalt der Herzfunktion nach einem Myokardinfarkt. IGF-1 moduliert das kardiale Remodeling. Es reduziert die Narbengröße und verbessert die Angiogenese im ischämischen Bereich.

In 2017 nearly 50 000 people died of myocardial infarction in Germany. It is known that IGF-1 preserves cardiac function after cardiac ischemia, though short-term, subcutaneous application in an Ischemia/Reperfusion model has never been fully investigated.
C57BL/6J mice underwent a protocol of 45 minutes LAD occlusion, followed by seven days of reperfusion. After ischemia, the mice were treated with a 40 ng/g BW bolus (i.p.) of IGF-1, followed by continuous application of IGF-1 (1 g/g BW per day) over three days through subcutaneously implanted osmotic micro pumps.
Echocardiography was used to investigate cardiac function at baseline and after seven days. At baseline, no difference between the two groups was observed. After seven days, IGF-1 treated mice showed a significantly better performance in parameters such as ejection fraction.
For histological studies mice were sacrificed after echocardiography on day seven. Cryosections of the hearts were made following a predefined protocol. Collagen III immunofluorescent stainings were made to investigate the influence of IGF-1 on the occurrence of reactive fibrosis. IGF-1 did not change the amount of fibrosis in the remote myocardium.
In order to visualize the scar, masson trichrome staining was used. IGF-1 treated mice showed a reduction of scar size. Immunofluorescent staining with CD31 and SMA of the cryosections was performed to investigate whether IGF-1 influenced angiogenesis in the process of cardiac remodeling. Arterioles were defined as CD31+ and SMA+, capillaries were defined as CD31+ and SMA-. The CD31+, SMA+ count showed no difference neither in the scar, nor in the Borderzone or the Remote Myocardium. IGF-1 does not seem to affect the formation of arterioles.
CD31+, SMA- quantification though revealed a significant increase of capillaries in the scar as well as the Borderzone. No difference was observed in the Remote Myocardium.
In conclusion, short-term subcutaneous application of IGF-1 preserves cardiac function after myocardial infarction. IGF-1 modulates cardiac remodeling. It reduces scar size and enhances angiogenesis in the ischemic region.
Lizenz:In Copyright
Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:Medizinische Fakultät » Institute » Institut für Herz- und Kreislaufphysiologie
Dokument erstellt am:06.07.2022
Dateien geändert am:06.07.2022
Promotionsantrag am:27.01.2022
Datum der Promotion:28.06.2022
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