Dokument: Der Transfer von kardioprotektiven Eigenschaften mittels Effluat aus ischämisch-präkonditionierten Langendorff-Herzen abhängig von der Anzahl der präkonditionierenden Zyklen – Eine Untersuchung im nativen Rattenherz
| Titel: | Der Transfer von kardioprotektiven Eigenschaften mittels Effluat aus ischämisch-präkonditionierten Langendorff-Herzen abhängig von der Anzahl der präkonditionierenden Zyklen – Eine Untersuchung im nativen Rattenherz | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=73082 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20260429-134907-7 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Deutsch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Mühlenbernd, Jan [Autor] | |||||||
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| Beitragende: | Prof. Dr. Dr. Huhn-Wientgen, Ragnar [Gutachter] Prof. Dr. Dr. Heinen, André [Gutachter] | |||||||
| Stichwörter: | Kardioprotektion, Langendorff, ischämische Präkonditionierung, Effluat, Effluattransfer | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit | |||||||
| Beschreibungen: | Kardiovaskuläre Erkrankungen stellen sowohl in Deutschland als auch weltweit die häufigsten Todesursachen dar. Als relevanteste Komplikation gilt der akute Myokardinfarkt. Zur Minimierung des Ausmaßes der myokardialen Nekrose ist in diesem Fall die zeitnahe Reperfusion die Therapie der Wahl. Eine ischämische Präkonditionierung (IPC) des Myokards wirkt kardioprotektiv und reduziert ebenfalls die Größe der Nekrose. Es ist möglich durch den Transfer von Effluat von ischämisch präkonditionierten Herzen zu nativen Herzen eine Kardioprotektion zu erwirken. Jedoch ist derzeit noch nicht abschließend geklärt, ob es einer gewissen Anzahl an IPC-Zyklen bedarf, damit kardioprotektive Mediatoren in das Effluat freigesetzt werden.
In dieser Arbeit wurde untersucht, ob das Ausmaß der Kardioprotektion des transferierten Effluats von ischämisch präkonditionierten Herzen abhängig von der Anzahl der präkonditionierenden Zyklen ist. Diese Fragestellung wurde experimentell an isolierten Herzen von jungen, männlichen Wistar-Ratten unter Anwendung des Langendorff-Modells untersucht. Der Versuch gliederte sich in zwei Teile: die Effluatgewinnung (Donor) und anschließend durch Transfer des Effluats die Prüfung der Kardioprotektion (Akzeptor). Die Donor-Herzen wurden mit modifizierten Krebs-Henseleit-Puffer perfundiert und durchliefen drei, jeweils fünfminutige, IPC-Zyklen mit je einer fünf Minuten dauernden Reperfusion im Anschlussan jede Ischämie. In den fünf Minuten vor dem ersten IPC-Zyklus und in den drei Reperfusionen wurde das koronare Effluat aufgefangen. Dieses Effluat wurde den Akzeptor-Herzen über eine zehnminütige Phase als Präkonditionierungsstimulus zugeführt, im Anschluss durchliefen sie eine 33-minütige Ischämie und eine 60-minütige Reperfusion. Für die Versuchsdurchführung wurden die Tiere in vier Gruppen (jeweils n=5) randomisiert. Es wurde entweder das Effluat nach einem, zwei oder drei IPC-Zyklen appliziert. Die Kontrollgruppe erhielt Effluat, welches vor dem ersten IPC-Zyklus gewonnen wurde. Nachfolgend wurde mittels TTC-Färbung die Infarktgröße der Akzeptor-Herzen bestimmt. Mittels eines two-way ANOVA mit Tukey’s post hoc test (p <0,05) wurde die statistische Auswertung durchgeführt. Die Daten wurden in Form von Mittelwert ± Standardabweichung angegeben. Die Infarktgröße bildete den primären Endpunkt. In den Versuchen betrug diese bei der Kontrollgruppe 54±12%. Die Applikation des IPC-Effluats induzierte eine signifikante Reduktion der Infarktgröße, jedoch unabhängig von der Anzahl der durchlaufenen IPC-Zyklen (EIPC1: 27±5%; EIPC2: 35±7%; EIPC3: 35±8%, jeweils p <0,05 vs. Con). Überdies wurden die hämodynamischen Daten ausgewertet. Unterschiede zwischen den Gruppen in Bezug auf Herzfrequenz, linksventrikuläre Druckdifferenz (LVDP) und Koronarfluss (CF) fanden sich nicht. Lediglich in der Phase der Reperfusion unterschieden sich in allen Gruppen LVDP und CF signifikant von den Werten der baseline. Die Ergebnisse weisen darauf hin, dass eine signifikante Infarktgrößenreduktion durch das von IPC-Herzen gewonnene koronare Effluat vermittelt wurde. Dies ist unabhängig von der Anzahl der durchlaufenen IPC-Zyklen. Die erste fünfminütige Globalischämie stellte vermutlich einen so starken Stimulus für die Freisetzung von kardioprotektiven Mediatoren dar, dass das Effluat nach zwei weiteren Ischämien zu keiner weiteren Infarktgrößenreduktion führte. Klinisch besteht die Möglichkeit, diese Faktoren bereits nach einem Zyklus zum Schutz von Patienten mit hohem Risiko für einen Myokardinfarkt zu nutzen. Eine Untersuchung unter Berücksichtigung von Störfaktoren, wie Alter, Geschlecht und Vorerkrankungen, welche die Reizschwelle zur Ausschüttung humoraler Faktoren anheben kann, sollte Ausgang für zukünftige Untersuchungen sein.Cardiovascular diseases are the most common causes of death in Germany and worldwide. Its most relevant complication is the acute myocardial infarction. Until now, the first line therapy to minimize the extent of myocardial necrosis remains the timely reperfusion. Myocardial ischemic preconditioning (IPC) reduces by its cardioprotective effect the size of the necrosis. It is possible to achieve cardioprotection by transferring effluent from ischemic preconditioned hearts to native hearts. However, it is currently unknown whether a certain number of IPC cycles are required for cardioprotective mediators to be released into the effluent. This work investigated whether the extent of cardioprotection of the effluent from ischemic preconditioned hearts depends on the number of preconditioning cycles. This question was investigated experimentally on isolated hearts from young male Wistar rats by using the Langendorff model. The experiment was divided into two parts: collecting effluent (donor) and testing cardioprotection by transferring the effluent to native rat hearts (acceptor). The donor hearts were perfused with modified Krebs-Henseleit buffer and passed three IPC cycles, each lasting five minutes, all followed by a five-minute reperfusion. Coronary effluent was collected in the five minutes before the first IPC cycle and during the three cycles of reperfusion. This effluent was transferred to the acceptor hearts for ten-minute period as a preconditioning stimulus, before hearts underwent 33 minutes of global ischemia and 60 minutes of reperfusion. For the experimental procedure, animals were randomized into four groups (n=5 each). Effluent was applied after either one, two or three IPC cycles. The control group received effluent obtained before the first IPC cycle. Subsequently, TTC staining was used to determine the infarct size of the acceptor hearts. Using a two-way ANOVA with Tukey's post hoc test (p <0.05), statistical analysis was performed. Data were expressed as mean ± standard deviation. Infarct size was the primary endpoint. In the control group, infarct size was 54±12%. The application of the IPC effluent induced a significant reduction in infarct size, but independent of the number of IPC cycles performed (EIPC1: 27±5%; EIPC2: 35±7%; EIPC3: 35±8%, each p <0.05 vs. Con). In addition, the hemodynamic data were evaluated. No differences were found between groups in heart rate, left ventricular pressure difference (LVDP) and coronary flow (CF). Only in the phase of reperfusion LVDP and CF differed significantly from baseline values in all groups. The results indicate that a significant infarct size reduction was mediated by the coronary effluent obtained from IPC hearts. This is independent of the number of IPC cycles completed. The first five-minute global ischemia presumably provided such a strong stimulus for the release of cardioprotective mediators that two further cycles of ischemia did not result in further infarct size reduction. Clinically, there is a possibility to use these factors, whichalready exist after one cycle, to protect patients at high risk for myocardial infarction. An investigation taking into account confounding factors, such as age, sex, and pre-existing diseases, which may raise the stimulus threshold for release of humoral factors, should be the starting point for future investigations. | |||||||
| Lizenz: |  Dieses Werk ist lizenziert unter einer Creative Commons Namensnennung 4.0 International Lizenz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Medizinische Fakultät | |||||||
| Dokument erstellt am: | 29.04.2026 | |||||||
| Dateien geändert am: | 29.04.2026 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 25.08.2025 | |||||||
| Datum der Promotion: | 23.04.2026 |
