Untersuchung des Einflusses von Apoptoseinhibitoren und antioxidativer Therapie auf den MAP-Kinase-Signalweg im Myokard und auf die kardiale Pumpfunktion in einem klinisch relevanten Tiermodell mit kardioplegischen Herzstillstand unter Verwendung der Herz-Lungenmaschine:
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|---|---|
| adam_text | Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung 13
1.1 Demoskopische Aspekte der Herz Kreislauferkrankungen 13
1.2 Kardioplegie und Herz Lungenmaschine als Voraussetzung für
operative Eingriffe am offenen Herzen 13
1.3 Pathologische Auswirkungen von Ischämie und Reperfusion auf
Kardiomyozyten 14
1.3.1 Definition von Nekrose 15
1.3.2 Definition von Apoptose 15
1.4 Mechanismen und Signalkaskaden der Apoptose im Herzen 17
1.4.1 Todes Rezeptorvermittelte Kaspase Kaskade 17
1.4.2 Mitochondriale Kaskade und Sauerstoffradikale (ROS) 18
1.4.3 Signalkaskade der Mitogen aktivierten Protein Kinasen 19
1.4.3.1 ERK (extrazelluläre signal regulierte Kinase) 19
1.4.3.2 JNK (c Jun N terminale Kinase) 20
1.4.3.3 p38 21
1.5 Interaktion zwischen den apoptotischen Signalkaskaden 22
1.6 Apoptose in Kardiomyozyten im Rahmen eines Ischämie
Reperfusionsschadens 23
1.7 Pharmakologische Apoptoseinhibition durch Caspaseinhibitoren und
Antioxidantien und deren Auswirkung auf die Pumpfunktion des Herzens 24
2 Fragestellung 25
3 Material und Methoden 27
3.1 Tierversuche und Ziele der Untersuchung 27
3.2 Experimentelle Eingriffe und Behandlung 28
3.2.1 Anzahl und Art der Tierversuche 28
3.2.2 Experimentelles Protokoll 29
3.2.3 Biopsieentnahme 30
3.2.3.1 Fixierung der Biopsien 31
3.2.3.2 Einbettung der Biopsien 31
9
3.2.4 Hämodynamische Meßmethoden 31
3.2.4.1 Sonomikrometrie und Mikromanometrie zur Messung der globalen
LV Kontraktilität 32
33 Immunhistochemie 32
3.3.1 Prinzip der Immunhistochemie 32
3.3.2 ABC Methode 33
3.3.3 Verwendete Antikörper 33
3.3.3.1 Primäre Antikörper 33
3.3.3.2 Sekundäre Antikörper 34
3.3.4 Standard Protokoll der lichtmikroskopischen Immunhistochemie 35
3.3.5 Anwendung der Immunhistochemie mit den Antikörpern p JNK und
Anti MAP Kinase (p ERK) 35
3.4 Densitometrie ..... 37
3.5 Statistische Auswertung 37
3.6 Verwendete Chemikalien, Lösungen und Material 38
3.6.1 Verwendete Chemikalien 38
3.6.2 Verwendete Lösungen 39
3.6.3 Weitere Materialien und Geräte 40
4 Ergebnisse..,., 41
4.1 Ergebnisse der Immunhistochemie.. ... .......... .. ... ... ... 41
4.1.1 Ergebnisse der Auswertung des JNK Signalweges 42
Abb. 2: Bilder pJNK, Kontrollgruppe 43
4.1.2 Ergebnisse der Auswertung des ERK Signalweges 47
Abb.9: Bilder pERK, Kontrollgruppe 48
Abb. 12: Bilder pERK, DEVD Gruppe 50
Abb. 14: Bilder pERK, NAC Gruppe 51
4.2 Messergebnisse der Hämodynamik und Kontraktilitätsparameter 52
5 Diskussion 55
5.1 Diskussion der Ergebnisse der Immunhistochemie 55
10
5.1.1 Effekte der Caspaseinhibitoren YVAD cmk und Ac DEVD CHO und
des Antioxidans N Acetylcystein auf die JNK Signalkaskade in Kardiomyozyten
im Vergleich zur Kontrollgruppe 55
5.1.2 Die Caspaseninhibitoren YVAD cmk und Ac DE VD CHO führen zu
einer signifikanten Anschaltung der ERIC Signalkaskade in Myokardiozyten 120
Minuten nach Entwöhnung von der Herz Lungenmaschine. Das Antioxidans N
Acetylcystein hat keinen entscheidenden Einfluss auf den ERK Signalweg 58
5.2 Diskussion der Ergebnisse der Hämodynamik und
Kontraktilitätsmessungen 62
5.2.1 Die Apoptoseinhibitoren YVAD cmk und Ac DEVD CHO führen zu
einer signifikanten Verbesserung der kardialen Pumpfunktion nach einem
Ischämie Reperfusionsschaden 62
5.2.2 Die Gabe von N Acetylcystein kann die Pumpfunktion des Herzens nach
einem Ischämie Reperfusionsschaden nicht signifikant beeinflussen 64
5.3 Klinischer Ausblick 66
6 Zusammenfassung. 67
7 Literaturverzeichnis 69
8 Lebenslauf. . 83
11
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Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung 13
1.1 Demoskopische Aspekte der Herz Kreislauferkrankungen 13
1.2 Kardioplegie und Herz Lungenmaschine als Voraussetzung für
operative Eingriffe am offenen Herzen 13
1.3 Pathologische Auswirkungen von Ischämie und Reperfusion auf
Kardiomyozyten 14
1.3.1 Definition von Nekrose 15
1.3.2 Definition von Apoptose 15
1.4 Mechanismen und Signalkaskaden der Apoptose im Herzen 17
1.4.1 Todes Rezeptorvermittelte Kaspase Kaskade 17
1.4.2 Mitochondriale Kaskade und Sauerstoffradikale (ROS) 18
1.4.3 Signalkaskade der Mitogen aktivierten Protein Kinasen 19
1.4.3.1 ERK (extrazelluläre signal regulierte Kinase) 19
1.4.3.2 JNK (c Jun N terminale Kinase) 20
1.4.3.3 p38 21
1.5 Interaktion zwischen den apoptotischen Signalkaskaden 22
1.6 Apoptose in Kardiomyozyten im Rahmen eines Ischämie
Reperfusionsschadens 23
1.7 Pharmakologische Apoptoseinhibition durch Caspaseinhibitoren und
Antioxidantien und deren Auswirkung auf die Pumpfunktion des Herzens 24
2 Fragestellung 25
3 Material und Methoden 27
3.1 Tierversuche und Ziele der Untersuchung 27
3.2 Experimentelle Eingriffe und Behandlung 28
3.2.1 Anzahl und Art der Tierversuche 28
3.2.2 Experimentelles Protokoll 29
3.2.3 Biopsieentnahme 30
3.2.3.1 Fixierung der Biopsien 31
3.2.3.2 Einbettung der Biopsien 31
9
3.2.4 Hämodynamische Meßmethoden 31
3.2.4.1 Sonomikrometrie und Mikromanometrie zur Messung der globalen
LV Kontraktilität 32
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3.3.1 Prinzip der Immunhistochemie 32
3.3.2 ABC Methode 33
3.3.3 Verwendete Antikörper 33
3.3.3.1 Primäre Antikörper 33
3.3.3.2 Sekundäre Antikörper 34
3.3.4 Standard Protokoll der lichtmikroskopischen Immunhistochemie 35
3.3.5 Anwendung der Immunhistochemie mit den Antikörpern p JNK und
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3.4 Densitometrie . 37
3.5 Statistische Auswertung 37
3.6 Verwendete Chemikalien, Lösungen und Material 38
3.6.1 Verwendete Chemikalien 38
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3.6.3 Weitere Materialien und Geräte 40
4 Ergebnisse.,., 41
4.1 Ergebnisse der Immunhistochemie. . . . . . . 41
4.1.1 Ergebnisse der Auswertung des JNK Signalweges 42
Abb. 2: Bilder pJNK, Kontrollgruppe 43
4.1.2 Ergebnisse der Auswertung des ERK Signalweges 47
Abb.9: Bilder pERK, Kontrollgruppe 48
Abb. 12: Bilder pERK, DEVD Gruppe 50
Abb. 14: Bilder pERK, NAC Gruppe 51
4.2 Messergebnisse der Hämodynamik und Kontraktilitätsparameter 52
5 Diskussion 55
5.1 Diskussion der Ergebnisse der Immunhistochemie 55
10
5.1.1 Effekte der Caspaseinhibitoren YVAD cmk und Ac DEVD CHO und
des Antioxidans N Acetylcystein auf die JNK Signalkaskade in Kardiomyozyten
im Vergleich zur Kontrollgruppe 55
5.1.2 Die Caspaseninhibitoren YVAD cmk und Ac DE VD CHO führen zu
einer signifikanten Anschaltung der ERIC Signalkaskade in Myokardiozyten 120
Minuten nach Entwöhnung von der Herz Lungenmaschine. Das Antioxidans N
Acetylcystein hat keinen entscheidenden Einfluss auf den ERK Signalweg 58
5.2 Diskussion der Ergebnisse der Hämodynamik und
Kontraktilitätsmessungen 62
5.2.1 Die Apoptoseinhibitoren YVAD cmk und Ac DEVD CHO führen zu
einer signifikanten Verbesserung der kardialen Pumpfunktion nach einem
Ischämie Reperfusionsschaden 62
5.2.2 Die Gabe von N Acetylcystein kann die Pumpfunktion des Herzens nach
einem Ischämie Reperfusionsschaden nicht signifikant beeinflussen 64
5.3 Klinischer Ausblick 66
6 Zusammenfassung. 67
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