Dokument: Der kardioprotektive Effekt der Dexmedetomidin-induzierten Postkonditionierung: Untersuchungen zur Konzentrationsabhängigkeit und Rolle des Zeitpunktes der Applikation

Titel:Der kardioprotektive Effekt der Dexmedetomidin-induzierten Postkonditionierung: Untersuchungen zur Konzentrationsabhängigkeit und Rolle des Zeitpunktes der Applikation
Weiterer Titel:Characteristics of Dexmedetomidine Postconditioning in the Field of Myocardial Ischemia–Reperfusion Injury
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URN (NBN):urn:nbn:de:hbz:061-20240325-085320-2
Kollektion:Dissertationen
Sprache:Deutsch
Dokumententyp:Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:Text
Autor: Majewski, Nicole Gabi [Autor]
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Dateien vom 11.03.2024 / geändert 11.03.2024
Beitragende:Prof. Dr. Dr. med. Huhn-Wientgen, Ragnar [Gutachter]
Univ.-Prof. Dr. med. Niegisch, Günter [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:Myokardiale Ischämien sind meist akute und nicht terminierbare Ereignisse. Aufgrund dessen, kann die Postkonditionierung (PoC) einen effektiven Weg darstellen, um eine Kardioprotektion durchzuführen. Die ischämische PoC ist jedoch ein invasives Verfahren und im klinischen Alltag nicht praktikabel. Daher ist die pharmakologische PoC eine mögliche Alternative. Es wurde bereits in vorherigen Studien gezeigt, dass der α2 Agonist Dexmedetomidin (Dex) in der PoC einen kardioprotektiven Effekt erzielt. Die bisherigen Studien untersuchten jedoch nicht, die niedrigste Konzentration die einen kardioprotektiven Effekt erzielt und ob der Beginn des Zeitpunktes der Gabe von Dex und/oder die Dauer der Gabe Einfluss auf die kardioprotektive Wirkung haben. Das Ziel dieser Studie war daher zum einen die niedrigste kardioprotektive Konzentration von Dex zu detektieren und zu untersuchen, ob der Zeitpunkt der Applikation und die Dauer der Gabe Einfluss auf den kardioprotektiven Effekt haben.
Die Versuche wurden an männlichen Wistar Ratten in vitro durchgeführt. Die Rattenherzen wurden an einer Langendorff Anlage mit Krebs Henseleit Lösung bei einem konstanten Druck von 80mmHg perfundiert. Die Herzen unterliefen eine globale Ischämie von 33 Minuten (min), gefolgt von 60 min Reperfusion. Am Versuchsende wurden die Infarktgrößen mittels Triphenyltetrazoliumchlorid Färbung bestimmt. Um die niedrigste protektive Konzentration von Dex zu detektieren, wurde im ersten Versuchsteil der Studie eine Konzentrationsfindung (0,3 100nM) durchgeführt. Dazu wurden die Tiere in sieben Gruppen (n=10 pro Gruppe) randomisiert. Basierend auf den Ergebnissen der Konzentrationsfindung wurde im zweiten Versuchsteil der Studie mit 3nM Dex postkonditioniert. Hierbei wurden die Tiere in sechs Gruppen (n=8 pro Gruppe) randomisiert. PoC wurde durch die Applikation von 3nM Dex über 10 min (Dex10) und über die gesamte Reperfusionsphase (Dex60) zu Beginn der Reperfusion induziert. In den weiteren Gruppen wurde Dex in Minute 15, 30 und 45 (Dex15, Dex30, Dex45) der Reperfusion appliziert bis zum Versuchsende.
Dex zeigte in der Konzentration 1nM eine signifikante Reduktion des Infarktareals im Vergleich zur Kontrollgruppe (Con) (Dex1:39±9%, p<0,0001 vs. Con). In der Gruppe Dex3 reduzierte sich die Infarktgröße nicht nur signifikant zur Con, sondern auch zu Dex1 (Dex3:24±7%, p<0,0001 vs. Dex1). Höhere Konzentrationen führten zu keiner weiteren signifikanten Infarktgrößenreduktion im Vergleich zu Dex3 (Dex10:30±6%, p=0,371 vs. Dex3; Dex30:24±7%, p>0,999 vs. Dex3; Dex100:25±5%, p=0,999 vs. Dex3). Die Dex Gabe an verschiedenen Zeitpunkten in der Reperfusion zeigte bei allen Gruppen eine signifikante Infarktgrößenreduktion (Dex10:31±4%, p<0,0001 vs. Con; Dex60:30±4%, p<0,0001 vs. Con; Dex15:25±5%, p<0,0001 vs. Con; Dex30:24±3%, p<0,0001 vs. Con; Dex45:25±4%, p<0,0001 vs. Con). Die Ergebnisse sind angegeben als Mittelwert±Standardabweichung.
Dex zeigt in der niedrigsten protektiven Konzentration von 3nM eine signifikante Infarktgrößenreduktion. Der Effekt der Dex-induzierten PoC ist unabhängig vom Zeitpunkt und der Dauer der Gabe in der Reperfusion.

Myocardial ischemia is mostly an acute event and their timing is not predictable. Because of that postconditioning (PoC) could be an effective cardioprotective intervention. Ischemic PoC is an invasive method and it is not appropriate in the daily clinical practice. Pharmacological PoC could be a more suitable alternative. In previous studies the α2 adrenoreceptor agonist, dexmedetomidine (Dex) has been already shown a cardioprotective effect in PoC. The past studies did not test the lowest concentration of Dex with a significant infarct size reduction and whether the time point and/or duration of Dex application in the reperfusion period is of relevance for the cardioprotective effect. The aim of the study was to determine the lowest cardioprotective concentration of Dex and whether time point and/or duration of Dex application has an impact on the effect size of cardio protection.
The experiments conducted with male Hearts of Wistar rats in vitro. The rat hearts were connected to the Langendorff system perfused with Krebs Henseleit buffer at a constant pressure of 80mmHg. All hearts were subjected to 33 minutes (min) of global ischemia and afterwards to 60 min of reperfusion. In the end infarct size was determined by triphenyltetrazolium chloride staining. To detect the lowest cardioprotective concentration of Dex we perfuse the hearts, in the first part of the study, with various concentrations of Dex (0,3 100nM) at the onset of reperfusion for 10 min. Rats were randomized into seven groups (n=10 per group). Based on these results, the second part of the study was conducted with 3nM Dex. Rats were randomized into six groups (n=8 per group). Application of Dex started directly at the onset of reperfusion for 10 min (Dex10) and for the whole time of reperfusion (Dex60). In the other groups application of Dex started 15 min (Dex15), 30 min (Dex30) or 45 min (Dex45) after the start of reperfusion and lasted always until the end of the reperfusion period.
Dex reduces the infarct size significant in the concentration of 1nM compared to the control group (Con) (Dex1:39±9%, p<0,0001 vs. Con). Dex3 reduces the infarct size not only significant to Con, but also compared to Dex1 (Dex3:24±7%, p<0,0001 vs. Dex1). Higher concentrations did not confer stronger protection compared to Dex3 (Dex10:30±6%, p=0,371 vs. Dex3; Dex30:24±7%, p>0,999 vs. Dex3; Dex100:25±5%, p=0,999 vs. Dex3). Different starting times and/or durations of application resulted in similar infarct size reduction (Dex10:31±4%, p<0,0001 vs. Con; Dex60:30±4%, p<0,0001 vs. Con; Dex15:25±5%, p<0,0001 vs. Con; Dex30:24±3%, p<0,0001 vs. Con; Dex45:25±4%; p<0,0001 vs. Con). All data are mean±standard deviation.
Dex shows in the lowest concentration of 3nM a significant infarct size reduction. The cardioprotective effect is independent of time and duration of application in the reperfusion period.
Lizenz:Creative Commons Lizenzvertrag
Dieses Werk ist lizenziert unter einer Creative Commons Namensnennung 4.0 International Lizenz
Fachbereich / Einrichtung:Medizinische Fakultät
Dokument erstellt am:25.03.2024
Dateien geändert am:25.03.2024
Promotionsantrag am:18.06.2023
Datum der Promotion:07.03.2024
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