Dokument: Kardioprotektive Effekte humoraler Faktoren, freigesetzt nach ischämischer Fernpräkonditionierung bei kardiochirurgischen Bypass-Patienten unter Propofol-freier Anästhesie – eine translationale Studie aus der Klinik ins Labor

Titel:Kardioprotektive Effekte humoraler Faktoren, freigesetzt nach ischämischer Fernpräkonditionierung bei kardiochirurgischen Bypass-Patienten unter Propofol-freier Anästhesie – eine translationale Studie aus der Klinik ins Labor
Weiterer Titel:Cardioprotective effects of humoral factors released following remote ischemic preconditioning in cardiac surgery patients undergoing bypass surgery with propofol-free anesthesia – a translational study from the clinic to the laboratory
URL für Lesezeichen:https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=74369
URN (NBN):urn:nbn:de:hbz:061-20260915-130301-3
Kollektion:Dissertationen
Sprache:Deutsch
Dokumententyp:Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:Text
Autor: Gude, Milena Maria [Autor]
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Dateien vom 02.09.2026 / geändert 02.09.2026
Beitragende:Prof. Dr. Dr. Huhn-Wientgen, Ragnar [Gutachter]
Prof. Dr. med. Aubin, Hug [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:Der kardioprotektive Effekt ischämischer Fernpräkonditionierung (remote ischemic precon-ditioning = RIPC) ist in zahlreichen experimentellen Studien eindeutig nachweisbar. RIPC, eine repetitive Induktion von Ischämien, gefolgt von Phasen der Reperfusion an einem herz-fernen Organ (z.B. einer Extremität), sorgt für eine erhöhte Resistenz der Kardiomyozyten gegenüber einem folgenden Ischämie-Reperfusionsschaden. Dieser deutliche Schutz ist bis-lang allerdings nicht im klinischen Umfeld reproduzierbar.
Propofol, ein häufig genutztes Anästhetikum, wird unter anderem als negativer Einflussfak-tor auf die Freisetzung humoraler Faktoren nach RIPC diskutiert. Des Weiteren legen expe-rimentelle sowie klinische Studien nahe, dass auch verschiedene Komorbiditäten und Me-dikamente die Wirkung von RIPC möglicherweise blockieren.
In der aktuellen Studie gehen wir zurück aus der Klinik ins Labor und transferieren Plasma von männlichen Patienten, die sich einer kardiochirurgischen Bypassoperation unterziehen, in naive, junge Rattenherzen. Dabei gilt es zum einen herauszufinden, ob Plasma nach einer erfolgten RIPC-Intervention unter Propofol-freier Anästhesie einen kardioprotektiven Effekt vermittelt und zum anderen, ob die Komorbidität Diabetes mellitus Typ II (DM) als Einfluss-faktor auf den möglichen kardioprotektiven Effekt wirkt.
Blutproben von männlichen Patienten mit und ohne DM wurden während der Narkoseeinleitung nach einer RIPC-Intervention (Interventionsgruppe mit drei Zyklen einer je fünfminütigen Ischämie und Reperfusion am Arm) oder einer Schein-Intervention (Kontrollgruppe ohne Ischämie) entnommen. Um einen möglichen kardioprotektiven Effekt der humoralen Faktoren zu detektieren, wurde dieses humane Plasma anschließend an isoliert perfundierten Herzen junger Ratten im Langendorff-Modell untersucht. Die naiven Herzen wurden zunächst für zehn Minuten mit dem humanen Plasma im Sinne einer Präkonditionierung perfundiert. Anschließend wurde eine globale Ischämie (33 Minuten) mit nachfolgender Reperfusion (60 Minuten) induziert. Zuletzt wurden mittels Triphenyltetrazoliumchlorid-Färbung die Infarktgrößen bestimmt.
Das experimentelle Protokoll bestand aus vier Gruppen mit je fünf Rattenherzen. Zwei Kon-trollgruppen, perfundiert mit Kontroll-Plasma, mit und ohne DM (Kontrolle + DM und Kon-trolle), und zwei Gruppen perfundiert mit RIPC-Plasma, ebenfalls mit und ohne DM (RIPC + DM und RIPC).
Eine Präkonditionierung mit RIPC-Plasma bewirkte im Vergleich zur Kontrolle keine signifi-kante Reduktion der Infarktgröße (RIPC 59 ± 5%, Kontrolle 61 ± 3%, p = 0,973). Ein ähnliches Ergebnis findet sich in den beiden DM Gruppen (RIPC + DM 55 ± 3%, Kontrolle + DM 56 ± 4%, p = 0,995).
In dieser Untersuchung konnte das nach RIPC-Intervention entnommene Plasma im Ver-gleich zur Kontrolle keinen feststellbaren kardioprotektiven Effekt in Form einer Infarktgrö-ßenreduktion in den Rattenherzen auslösen. Diese Ergebnisse fanden sich unabhängig von einem vorbestehenden Diabetes mellitus Typ II.

The cardioprotective effect of remote ischaemic preconditioning (RIPC) has been clearly demonstrated in numerous experimental studies. RIPC, a repetitive induction of ischaemia followed by phases of reperfusion in an organ remote from the heart (e.g. an extremity), provides increased resistance of cardiomyocytes to subsequent ischaemia-reperfusion inju-ry. However, this protection has not yet been reproducible in a clinical setting.
Propofol, a commonly used anaesthetic, is discussed as a negative factor influencing the release of humoral factors after RIPC. Furthermore, experimental and clinical studies suggest that various comorbidities and medications may also block the effect of RIPC.
In the current study, we are returning from the clinical setting back to the laboratory and transferring plasma from male patients undergoing cardiac bypass surgery into naive, young rat hearts. The aim is to find out whether plasma mediates a cardioprotective effect after a previous RIPC intervention under propofol-free anaesthesia and, secondly, whether the comorbidity diabetes mellitus type II (DM) acts as a confounding factor on the possible car-dioprotective effect.
Blood samples were taken from male patients with and without DM during induction of anaesthesia after a RIPC intervention (intervention group with three cycles of five minutes of ischaemia and reperfusion in the arm) or a sham intervention (control group without is-chaemia). In order to detect a possible cardioprotective effect of the humoral factors, the human plasma was then analysed in isolated perfused hearts of young rats in the Langen-dorff model. The naive hearts were first perfused with the human plasma for ten minutes in the sense of preconditioning. Global ischaemia (33 minutes) was then induced followed by reperfusion (60 minutes). Finally, the infarct sizes were determined using triphenyltetrazoli-um chloride staining.
The experimental protocol consisted of four groups of five rat hearts each. Two control groups, perfused with control plasma, with and without DM (control + DM and control), and two groups perfused with RIPC plasma, also with and without DM (RIPC + DM and RIPC).
Preconditioning with RIPC plasma did not result in a significant reduction in infarct size compared to control (RIPC 59 ± 5%, control 61 ± 3%, p = 0.973). A similar result was found in the two DM groups (RIPC + DM 55 ± 3%, control + DM 56 ± 4%, p = 0.995).
In this study, plasma collected after RIPC intervention did not induce a detectable cardi-oprotective effect in the form of infarct size reduction in the rat hearts compared to the con-trol. These results were independent of pre-existing type II diabetes mellitus.
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Dieses Werk ist lizenziert unter einer Creative Commons Namensnennung 4.0 International Lizenz
Fachbereich / Einrichtung:Medizinische Fakultät
Dokument erstellt am:15.09.2026
Dateien geändert am:15.09.2026
Promotionsantrag am:10.02.2026
Datum der Promotion:01.09.2026
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