Dokument: Auswirkung von Diabetes mellitus sowie transientem Verschluss der linken vorderen Herzkranzarterie auf die aktive Kraftentwicklung und Kalzium-Sensitivität isolierter Papillarmuskelpräparate
| Titel: | Auswirkung von Diabetes mellitus sowie transientem Verschluss der linken vorderen Herzkranzarterie auf die aktive Kraftentwicklung und Kalzium-Sensitivität isolierter Papillarmuskelpräparate | |||||||
| Weiterer Titel: | Effects of diabetes mellitus and transient occlusion of the left anterior descending coronary artery on active force development and calcium sensitivity of isolated papillary muscle preparations | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=72448 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20260313-131258-1 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Deutsch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Beck, Katharina Charlotte [Autor] | |||||||
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| Beitragende: | Prof. Dr. Schmitt, Joachim [Gutachter] Prof. Dr. Krüger, Martina [Gutachter] | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit | |||||||
| Beschreibungen: | Nach einem Myokardinfarkt (MI) kommt es nicht nur im infarzierten Gewebe, sondern auch im nicht-ischämischen Myokard (remote Myokard, RM) zu funktionellen Veränderungen. So zeigten Voruntersuchungen der Arbeitsgruppe am Mausmodell, dass bereits 24 Stunden nach Ischämie und Reperfusion (I/R) die kontraktile Funktion des RM beeinträchtigt ist. Ein Ziel der vorliegenden Arbeit war die Untersuchung der myokardialen Kraftentwicklung des RM im Anschluss an die akute inflammatorische Phase des Myokards, ca. 10 Tage nach I/R. Hierzu wurde im Organbad an elektrisch stimulierten Papillarmuskeln aus Mäusen 9-12 Tage nach einstündiger Ligation der linken vorderen Herzkranzarterie die aktiv generierte Kraft unter beta-adrenerger Stimulation mit Isoprenalin und unter steigender Vorspannung des Muskels analysiert. Darüber hinaus erfolgte die Untersuchung der Ca²⁺-Sensitivität sowie der passiven Kraft mittels Triton an gehäuteten Papillarmuskelfasern. Da Diabetes mellitus ebenfalls zu pathophysiologischen Veränderungen des Myokards und einem Funktionsverlust im Sinne einer Kardiomyopathie führt, wurde im Zuge dieser Arbeit auch die Kraftentwicklung in Papillarmuskeln eines etablierten Mausmodells mit diabetischer Stoffwechsellage (db/db) im Vergleich zu Tieren ohne Diabetes mellitus (db/+) untersucht.
9-12 Tage nach I/R zeigte sich die Kraftentwicklung der Papillarmuskeln unter basalen Bedingungen sowie nach beta-adrenerger Stimulation unverändert zu scheinoperierten Mäusen. Die Faser¬messungen ergaben eine moderate Linksverschiebung der Kraft-Kalzium-Kurve, was auf eine tendenziell erhöhte, jedoch nicht signifikant veränderte Ca²⁺-Sensitivität hinweist. Auch die passive Steifigkeit der Muskeln war unverändert zur Kontrollgruppe. Es zeigte sich insgesamt eine normale kontraktile Funktion im RM 9-12 Tage nach I/R. Im diabetischen Myokard war die Kraftentwicklung überraschenderweise erhöht, sowohl unter basalen Bedingungen als auch nach Stimulation mit Isoprenalin. Auch die Ca²⁺-Sensitivität der db/db-Gruppe war gesteigert und es zeigte sich eine deutliche Linksverschiebung der Kraft-Kalzium-Kurve. Die passive Steifigkeit unterschied sich hingegen nicht signifikant von der nicht-diabetischen Kontrollgruppe. Aus den Daten kann abgeleitet werden, dass die erhöhte mechanische Belastung des RM nach I/R binnen 10 Tagen durch Anpassungsprozesse kompensiert und so die kontraktile Kraftentwicklung stabilisiert werden kann. Im diabetischen Myokard war die Ca²⁺-Sensitivität der Myofilamente erhöht, was im isolierten Muskel sogar zu einer Überkompensation eines mutmaßlichen Kraftverlustes des db/db-Myokards führte und als adaptiver Prozess dem Auftreten einer diabetischen Kardiomyopathie entgegenwirken könnte.After a myocardial infarction (MI), functional changes occur not only in the infarcted tissue, but also in the non-ischemic myocardium (remote myocardium, RM). Preliminary studies by the research group using a mouse model showed that the contractile function of the RM is already impaired 24 hours after ischemia and reperfusion (I/R). One aim of the present study was to investigate myocardial force development in the RM following the acute inflammatory phase of the myocardium, approximately 10 days after I/R. For this purpose, electrically stimulated papillary muscles from mice were analyzed in an organ bath 9-12 days after one hour of ligation of the left anterior descending coronary artery. Active force generation under β-adrenergic stimulation with isoproterenol and increasing preload was assessed. Additionally, calcium sensitivity and passive force were examined using Triton-skinned papillary muscle fibers. Since diabetes mellitus also leads to pathophysiological changes in the myocardium and functional loss in the form of cardiomyopathy, this study also investigated force development in papillary muscles of an established mouse model with a diabetic metabolic profile (db/db) compared to non-diabetic control animals (db/+). 9-12 days after I/R, papillary muscle force development under basal conditions and after β-adrenergic stimulation was unchanged compared to sham-operated mice. Fiber measurements showed a moderate leftward shift of the force-calcium curve, indicating a trend toward increased, but not significantly altered, calcium sensitivity. Passive stiffness of the muscles was also unchanged compared to the control group. Overall, normal contractile function was observed in the RM 9–12 days after I/R. In diabetic myocardium, force development was surprisingly increased, both under basal conditions and after isoproterenol stimulation. Calcium sensitivity in the db/db group was also elevated and a marked leftward shift of the force-calcium curve was observed. However, passive stiffness did not differ significantly from the non-diabetic control group. The data suggest that the increased mechanical load on the RM after I/R can be compensated within 10 days through adaptive processes, thereby stabilizing contractile force development. In diabetic myocardium, increased calcium sensitivity of the myofilaments led to an overcompensation of an assumed force deficit in db/db myocardium in isolated muscle, which might represent an adaptive mechanism counteracting the development of diabetic cardiomyopathy. | |||||||
| Lizenz: |  Dieses Werk ist lizenziert unter einer Creative Commons Namensnennung 4.0 International Lizenz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Medizinische Fakultät » Institute » Institut für Pharmakologie und Klinische Pharmakologie | |||||||
| Dokument erstellt am: | 13.03.2026 | |||||||
| Dateien geändert am: | 13.03.2026 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 15.09.2025 | |||||||
| Datum der Promotion: | 26.02.2026 |
