Dokument: Einfluss von Anästhetika auf die pharmakologische Präkonditionierung mit Milrinon am isoliert-perfundierten Rattenherz
| Titel: | Einfluss von Anästhetika auf die pharmakologische Präkonditionierung mit Milrinon am isoliert-perfundierten Rattenherz | |||||||
| Weiterer Titel: | Impact of Anesthetic Agents on Pharmacological Preconditioning with Milrinone in an Isolated Perfused Rat Heart | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=73562 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20260616-082809-9 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Deutsch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Lill, Tobias [Autor] | |||||||
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| Beitragende: | PD Dr. Raupach, Annika [Gutachter] Prof. Dr. Dr. med. Heinen, André [Gutachter] | |||||||
| Stichwörter: | Präkonditionierung, Kardioprotektion, Anästhetika | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit | |||||||
| Beschreibungen: | Erkrankungen des Herz-Kreislaufsystems waren im Jahr 2024 in Deutschland die häufigste
Todesursache. Aufgrund von Myokardinfarkten notwendige koronare Bypass-Operationen (CABG) haben bis heute eine hohe Mortalitätsrate. Eine vielversprechende Strategie zur Reduktion von Myokardschädigungen stellt die pharmakologische Präkonditionierung dar. Bislang konnte ein protektiver Effekt des Pharmakons Milrinon jedoch ausschließlich im Rahmen der pharmakologischen Postkonditionierung gezeigt werden. Es besteht zudem die Hypothese, dass Anästhetika – insbesondere Propofol, Dexmedetomidin oder Sevofluran – einen Einfluss auf die pharmakologische Präkonditionierung entfalten könnten. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war zu untersuchen, ob eine pharmakologische Präkonditionierung mittels Milrinon protektiv ist und, falls zutreffend, bei welcher minimalen Konzentration der maximale protektive Effekt erzielt werden kann. In einem zweiten Teil wurde der Einfluss der Anästhetika auf die Wirkung der Milrinon-Präkonditionierung untersucht. Die Experimente wurden unter Verwendung eines Langendorff-Modells an isoliert-perfundierten Herzen von männlichen Wistar-Ratten durchgeführt. Alle Herzen durchliefen eine 15- bis 20-minütige Eingewöhnungsphase (Baseline), gefolgt von einer 33-minütigen globalen Ischämie. Im Anschluss folgte eine 60-minütige Reperfusionsphase. Am Ende der Versuche erfolgte die Bestimmung der Infarktgrößen mittels einer Triphenyltetrazoliumchlorid (TTC)-Färbung sowie die Analyse von hämodynamischen Variablen. Die statistische Analyse erfolgte mittels einer ein- bzw. zweifaktoriellen Varianzanalyse und einem anschließenden Tukey-Post-hoc-Test. Die Ergebnisse wurden als Mittelwert ± Standardabweichung angegeben; das Signifikanzniveau betrug für alle Versuche kleiner 0,05 (p < 0,05). Im ersten Versuchsteil wurden die Tiere randomisiert in fünf Gruppen mit jeweils sieben bis neun Tieren eingeteilt. Die Präkonditionierung erfolgte zehn Minuten vor Beginn der Ischämie. Die Kontrollgruppe erhielt ausschließlich modifizierten Krebs-Henseleit-Puffer (KHP). Die Interventionsgruppen wurden mit 0,3 µM, 1 µM, 3 µM oder 10 µM Milrinon behandelt. Die Infarktgröße der Kontrollgruppe lag bei 63 % ± 8 %. Eine Gabe von 1 µM Milrinon führte zu einer signifikanten Reduktion der Infarktgröße auf 32 % ± 6 % im Vergleich zur Kontrollgruppe (p < 0,05 vs. Kontrolle). Da die Konzentration von 1 µM Milrinon die größte Infarktreduktion bewirkte, wurde diese Konzentration für den zweiten Versuchsteil verwendet. Die Randomisierung für den zweiten Versuchsteil erfolgte in acht Gruppen mit jeweils sieben bis acht Tieren. Fünfzehn Minuten vor Induktion der Ischämie erhielten alle Herzen eine Gabe von modifiziertem KHP, 11 µM Propofol, 1,5 nM Dexmedetomidin oder 2,5 Vol.-% Sevofluran. Zehn Minuten vor Beginn der Ischämie wurde eine pharmakologische Präkonditionierung entweder mit Milrinon (1 µM) oder KHP als Kontrolle durchgeführt. Untersucht wurden die folgenden Gruppen: KHP-KHP, Propofol-KHP, Dexmedetomidin-KHP, Sevofluran-KHP, KHP-Milrinon, Propofol- Milrinon, Dexmedetomidin-Milrinon, und Sevofluran-Milrinon. Die gemessenen Infarktgrößen lagen in den jeweiligen Gruppen bei: 53 % ± 9 % (KHP-KHP), 56 % ± 9 % (Propofol-KHP), 53 % ± 9 % (Dexmedetomidin-KHP), 56 % ± 8 % (Sevofluran-KHP), 35 % ± 5 % (KHP- Milrinon), 52 % ± 5 % (Propofol-Milrinon), 51 ± 8 % (Dexmedetomidin-Milrinon), und 31 % ± 9 % (Sevofluran-Milrinon). Weder 11 µM Propofol noch 1,5 nM Dexmedetomidin, allein oder in Kombination mit 1 µM Milrinon, führten zu einer signifikanten Reduktion der Infarktgröße im Vergleich zur Kontrollgruppe (p > 0,05 vs. Kontrolle). Auch der alleinige Einsatz von 11 µM Propofol, 1,5 nM Dexmedetomidin oder 2,5 Vol.-% Sevofluran zeigte keinen protektiven Effekt. Eine signifikante Verminderung der Infarktgröße konnte sowohl unter der Gabe von 1 µM Milrinon als auch in Kombination mit 2,5 Vol.-% Sevofluran gezeigt werden (p < 0,05 vs. Kontrolle). Zusammenfassend zeigte diese Arbeit, dass eine pharmakologische Präkonditionierung mit 1 µM Milrinon an isolierten männlichen Wistar-Rattenherzen einen kardioprotektiven Effekt in Form einer signifikanten Infarktgrößenreduktion im Vergleich zu einer Kontrollgruppe hatte. Unter 11 µM Propofol und 1,5 nM Dexmedetomidin blieb eine Reduktion der Infarktgröße aus, während unter 2,5 Vol.-% Sevofluran der kardioprotektiven Effekt von 1 µM Milrinon erhalten blieb.Cardiovascular diseases were the leading cause of death in Germany in 2024. Coronary artery bypass graft surgery (CABG) required due to myocardial infarctions still has a high mortality rate. Pharmacological preconditioning represents a potential strategy to reduce myocardial injury. Previous studies on isolated rat hearts have demonstrated cardioprotective effects of milrinone only when administered after ischemic incidence— referred to as pharmacological postconditioning. It has been hypothesized that anesthetic agents such as propofol, dexmedetomidine, and sevoflurane may influence the efficacy of pharmacological preconditioning. The present study investigated (chapter one) whether pharmacological preconditioning with milrinone prior to ischemia is effective, and (chapter two) whether propofol, dexmedetomidine, or sevoflurane modulate this effect. For the Experiments were conducted using an ex vivo Langendorff heart perfusion system with male Wistar rats. Hearts were perfused retrogradely at a constant pressure of 80 mmHg using modified Krebs-Henseleit buffer (KHP). After a 15– 20-minute stabilization period, all hearts were exposed to 33 minutes of global ischemia followed by 60 minutes of reperfusion. Infarct size was assessed by triphenyltetrazolium chloride (TTC) staining and, hemodynamic variables were analyzed. Statistical analysis was performed using one- or two-way analysis of variance (ANOVA) followed by Tukey’s post hoc test. All results are presented as mean ± standard deviation. Statistical significance was set at p < 0.05. In chapter one, animals were randomized into five groups (n = 7–9). Preconditioning was performed 10 minutes prior to ischemia via infusion pump (1 % of coronary flow). The control group received KHP, while intervention groups received milrinone at concentrations of 0.3 µM, 1 µM, 3 µM, or 10 µM. Infarct size was significantly reduced at 1 µM milrinone (32 % ± 6 %) compared to control group (63 % ± 8 %, p < 0.05), and the dose of 1 µM milrinone was used for chapter two. In chapter two, animals were randomized into eight groups (n = 7–8). 15 minutes before ischemia, an "anesthetic pre-treatment" was administered: KHP, 11 µM propofol, 1.5 nM dexmedetomidine, or 2.5 Vol.-% sevoflurane, milrinone (1 µM) or buffer was then administered 10 minutes prior to ischemia. The following combinations were analyzed: KHP-KHP, Propofol-KHP, Dexmedetomidine-KHP, Sevoflurane-KHP, KHP-Milrinone, Propofol-Milrinone, Dexmedetomidine-Milrinone, Sevoflurane-Milrinone. Infarct sizes were as follows: KHP-KHP: 53 % ± 9 %, Propofol-KHP: 56 % ± 9 %, Dexmedetomidine- KHP: 53 % ± 9 %, Sevoflurane-KHP: 56 % ± 8 %, KHP-Milrinone: 35 % ± 5 %, Propofol- Milrinone: 52 % ± 5 %, Dexmedetomidine-Milrinone: 51 % ± 8 %, Sevoflurane- Milrinone: 31 % ± 9 %. Neither 11 µM propofol nor 1.5 nM dexmedetomidine, alone or combined with 1 µM milrinone, significantly reduce infarct size (p > 0.05 vs. control). 2.5 vol.-% sevoflurane alone also failed to reduce infarct size; however, its combination with milrinone preserved a significant cardioprotective effect (p < 0.05 vs. control). Pharmacological preconditioning with 1 µM milrinone significantly reduced myocardial infarct size in isolated rat hearts. The combination of 1 µM milrinone and 2.5 vol.-% sevoflurane preserved this effect. 11 µM propofol and 1.5 nM dexmedetomidine attenuated the cardioprotective effect of 1 µM milrinone. These findings suggest that the choice of anesthetic can impact the outcome when pharmacological preconditioning strategies are used. | |||||||
| Lizenz: |  Dieses Werk ist lizenziert unter einer Creative Commons Namensnennung 4.0 International Lizenz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Medizinische Fakultät | |||||||
| Dokument erstellt am: | 16.06.2026 | |||||||
| Dateien geändert am: | 16.06.2026 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 21.01.2026 | |||||||
| Datum der Promotion: | 11.06.2026 |
