Einfluss von Parathormon auf Stammzellmobilisation und kardiales Remodeling nach akutem Myokardinfarkt im Mausmodell:
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1. EINLEITUNG 9
1.1. Myokardinfarkt 9
1.1.1. Epidemiologie 9
1.1.2. Pathophysiologie 9
1.2. Stammzelltherapie nach Myokardinfarkt 11
1.2.1. Übersicht 11
1.2.2. Embryonale Stammzellen 12
1.2.3. Adulte Stammzellen 13
1.2.3.1. Klinische Studien mit Stammzellen aus dem Knochenmark 15
1.2.3.2. Stammzellmobilisation 17
1.2.3.3. Granulocyte-colony stimulating factor (G-CSF) 18
1.2.3.4. Klinische Studien mit G-CSF nach Myokardinfarkt 20
1.2.3.5. Mechanismen der Stammzell-basierten Myokardregeneration 22
1.3. Parathormon (PTH) 23
1.3.1. Biosynthese und Metabolismus 24
1.3.2. Physiologische Wirkung von PTH 25
1.3.3. PTH-Rezeptor 26
1.3.4. Regulation der Stammzellnischen im Knochenmark durch PTH 27
1.3.5. Kardiovaskuläre Wirkungen von PTH 28
1.3.6. Parathormone-related Peptide (PTHrP) 29
1.3.7. Klinischer Einsatz von PTH (1-34) 30
1.4. Fragestellung der Arbeit 30
2. MATERIAL UND METHODEN 32
2.1. Material 32
2.1.1. Allgemeine Chemikalien und Lösungsmittel 32
2.1.2. Antikörper 32
2.1.3. Färbungen 33
-5-
2.1.4. Phaimaka 33
2.1.5. Operationszubehör 34
2.1.6. Versuchstiere 34
2.1.7. Geräte 34
2.1.7.1. Labor 34
2.1.7.2. Hämodynamik 35
2.1.7.3. Histologie 35
2.1.8. Hard-und Software 35
2.2. Methoden 36
2.2.1. Haltung der Tiere 36
2.2.2. Versuchsaufbau 36
2.2.3. Mausmodell 38
2.2.3.1. Infarktinduzierung 38
2.2.3.2. Gabe von Parathormon (PTH) und Bromodeoxyuridin (BrdU) 40
2.2.3.3. Hämodynamische Messungen 41
2.2.3.3.1. Grundprinzip der Conductance-Methode 41
2.2.3.3.2. Parallele Conductance 42
2.2.3.3.3. Vena-cava-Okklusion 44
2.2.3.3.4. Ablauf der Messung 45
2.2.3.3.5. Aufzeichnung und Messparameter 46
2.2.4. Histologie 47
2.2.4.1. Bestimmung der Morphologie 48
2.2.4.1.1. Infarktgröße 48
2.2.4.1.2. Wanddicke im Infarktgebiet 49
2.2.4.1.3 Granulationsgewebe 50
2.2.4.2. Immunhistochemie 50
2.2.4.2.1. BrdU-Färbung 51
2.2.4.2.2. Ki67-Färbung 51
2.2.4.2.3. Anti-CD31(CD31) 51
2.2.5. Durchflusszytometrie (FACS, Fluorescence Activated Cell Sorting) 51
2.2.6. Statistische Analyse 52
-6-
3. ERGEBNISSE 54
3.1. Mobilisierung von Knochenmarkstammzellen durch PTH- Gabe 54
3.2. Überleben an Tag 30 59
3.3. Hämodynamik 60
3.3.1. Übersicht der Herzfunktion 60
3.3.2. Auswirkung von PTH (1-34) auf die Hämodynamik scheinoperierter Tiere 60
3.3.3. Linksventrikulärer Druck 62
3.3.4. Herzfrequenz 63
3.3.5. Herzzeitvolumen 64
3.3.6. Ejektionsfraktion 65
3.3.7. Arterielle Nachlast 66
3.4. Histologie 67
3.4.1. Infarktgrößen 67
3.4.2. Wanddicken 68
3.4.2.1. Linksventrikuläre Vorderwand 68
3.4.2.2. Septumdicke 71
3.4.3. Granulationsgewebe 71
3.4.4. Zellzahl 72
3.5. Immunhistochemie 73
3.5.1. Brdu+/Ki67+Zellen 73
3.5.2. CD31+ Kapillaren in der Infarkt-Borderzone 75
3.5.3. VEGF-Expression in der Infarkt-Borderzone 76
3.5.4. IGF-1-Rezeptor-Expression in der Infarkt-Borderzone 77
4. DISKUSSION 79
4.1. PTH (1-34) mobilisiert Knochenmarkstammzellen ins periphere Blut 80
4.2. PTH (l-34)-Behandlung nach akutem Myokardinfarkt senkt die Mortalität
und verbessert die Herzfunktion 82
4.3. PTH (1-34) führt über VEGF/IGF-1 zur verstärkten Neoangiogenese
nach akutem Myokardinfarkt 84
-7-
4.4. Limitationen der Arbeit 87
4.5. Parathormon als Therapieoption nach Myokardinfarkt?- Ein Ausblick 88
5. ZUSAMMENFASSUNG 89
6. LITERATURVERZEICHNIS 91
ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS 112
DANKSAGUNGEN 113
LEBENSLAUF 114
-8-
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Inhaltsverzeichnis
1. EINLEITUNG 9
1.1. Myokardinfarkt 9
1.1.1. Epidemiologie 9
1.1.2. Pathophysiologie 9
1.2. Stammzelltherapie nach Myokardinfarkt 11
1.2.1. Übersicht 11
1.2.2. Embryonale Stammzellen 12
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1.2.3.1. Klinische Studien mit Stammzellen aus dem Knochenmark 15
1.2.3.2. Stammzellmobilisation 17
1.2.3.3. Granulocyte-colony stimulating factor (G-CSF) 18
1.2.3.4. Klinische Studien mit G-CSF nach Myokardinfarkt 20
1.2.3.5. Mechanismen der Stammzell-basierten Myokardregeneration 22
1.3. Parathormon (PTH) 23
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1.3.2. Physiologische Wirkung von PTH 25
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1.3.4. Regulation der Stammzellnischen im Knochenmark durch PTH 27
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1.3.6. Parathormone-related Peptide (PTHrP) 29
1.3.7. Klinischer Einsatz von PTH (1-34) 30
1.4. Fragestellung der Arbeit 30
2. MATERIAL UND METHODEN 32
2.1. Material 32
2.1.1. Allgemeine Chemikalien und Lösungsmittel 32
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2.1.4. Phaimaka 33
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2.1.7. Geräte 34
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2.2. Methoden 36
2.2.1. Haltung der Tiere 36
2.2.2. Versuchsaufbau 36
2.2.3. Mausmodell 38
2.2.3.1. Infarktinduzierung 38
2.2.3.2. Gabe von Parathormon (PTH) und Bromodeoxyuridin (BrdU) 40
2.2.3.3. Hämodynamische Messungen 41
2.2.3.3.1. Grundprinzip der Conductance-Methode 41
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2.2.3.3.4. Ablauf der Messung 45
2.2.3.3.5. Aufzeichnung und Messparameter 46
2.2.4. Histologie 47
2.2.4.1. Bestimmung der Morphologie 48
2.2.4.1.1. Infarktgröße 48
2.2.4.1.2. Wanddicke im Infarktgebiet 49
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2.2.4.2.3. Anti-CD31(CD31) 51
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2.2.6. Statistische Analyse 52
-6-
3. ERGEBNISSE 54
3.1. Mobilisierung von Knochenmarkstammzellen durch PTH- Gabe 54
3.2. Überleben an Tag 30 59
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3.4.1. Infarktgrößen 67
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4.1. PTH (1-34) mobilisiert Knochenmarkstammzellen ins periphere Blut 80
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-7-
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