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Medizinische Fakultät - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 15/19
Die Induktion eines vaskulären Wachstums und Remodelings stellt einen vielversprechenden neuen Therapieansatz für Patienten mit koronarer Herzerkrankung dar. Stickstoffmonoxid (NO) nimmt in der Regulation des Blutflusses, in der Aufrechterhaltung der vaskulären Homöostase sowie als second messenger für die Induktion einer Arteriogenese und Angiogenese eine zentrale Rolle ein. Dank des Systems der druckregulierten Retroinfusion steht daneben ein komplikations- und nebenwirkungsarmes Verfahren zur Verfügung, das eine selektive, homogene und effektive Applikation von gefäßbildenden Faktoren im Myokard ermöglicht. In der vorliegenden Arbeit wurde die retrograde Infusion von eNOS S1177D komplementärer DNA (als konstitutiv aktive Mutante) in die anteriore Koronarvene zur Induktion einer therapeutischen Revaskularisation im chronisch ischämischen, hibernierenden Myokard untersucht. Mittels perkutaner Implantation eines präparierten Koronarstents wurde zunächst eine hochgradige Stenose im proximalen LAD-Segment der linken Koronararterie herbeigeführt. Nach sieben Tagen wurde angiographisch ein Restfluss dokumentiert, um eine langsame aber stetige Abnahme der myokardialen Durchblutung bis zur vollständigen Okklusion zu gewährleisten und die Induktion einer myokardialen Hibernation mit reduzierter kontraktiler Funktion ohne schwerwiegende Infarzierung des Gewebes sicherzustellen. Drei Wochen später wurde den Tieren eNOS S1177D cDNA, eNOS S1177D und L-NAME (unspezifischer NO-Inhibitor) oder eGFP cDNA als Scheintransfektion retrograd in die anteriore Koronarvene infundiert (n\,=\,6 pro Gruppe). Sowohl am Behandlungstag als auch am Tag\,49 der Untersuchung (Versuchsende) wurden Parameter der globalen Herzfunktion bestimmt. Zur Analyse der regionalen myokardialen Perfusion dienten fluoreszierende Mikrosphären; die Bestimmung der regionalen Myokardfunktion als subsegmentale Segmentverkürzung gelang mit Hilfe der Sonomikrometrie. Für das Kollateralenwachstum wurden postmortale Angiographien ausgewertet. Darüber hinaus war zur Ermittlung der Expression von eNOS, des regionalen Blutflusses und der Kapillardichte die Entnahme von Gewebeproben aus dem linken Ventrikel erforderlich. In dieser Untersuchung demonstrieren wir, dass die retrograde Applikation von eNOS S1177D cDNA über die Überexpression von eNOS ein NO vermitteltes Gefäßwachstum induziert, welches mit einer gesteigerten myokardialen Perfusion einhergeht und schließlich zu einer verbesserten kontraktilen Funktion im Zielgebiet führt. Die zum Kontrollareal 2,3-fach gesteigerte Expression von eNOS geht dabei über eine gesteigerte Bildung von NO respektive cGMP (117,1\,\%\ der RCx-perfundierten Region) neben einer Proliferation von Kapillaren (Angiogenese) insbesondere mit der Bildung von kollateralisierenden Anastomosen (Arteriogenese) einher. Aus diesem vaskulären Wachstum und Remodeling resultiert im Vergleich zur Kontrollgruppe arealabhängig eine bis zu 2,2-fach gesteigerte myokardiale Perfusion, wodurch sich die regionale Herzfunktion (subsegmentale Segmentverkürzung) bei erhöhtem Sauerstoffbedarf von 7\.\%\ auf 41\,\%\ (Herzfrequenz von 120 Schägen pro Minute) respektive 33\,\%\ (Herzfrequenz von 140 Schlägen pro Minute) des normoxischen Myokards regeneriert.
Medizinische Fakultät - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 06/19
Einleitung: Die altersbedingte Makuladegeneration (AMD) ist der führende Grund für Blindheit im Sinne des Gesetzes in den westlichen Industrienationen mit stark steigender Inzidenz und Prävalenz. Es gibt verschiedene Formen der AMD. Besonders die so genannte „feuchte Form“, die durch die Entstehung von chorioidalen Neovaskularisationsmembranen (CNV) am Ort des schärfsten Sehens gekennzeichnet ist, führt oft zu einem rasch progredienten Abfall des Visus. Für die Diagnostik solcher Neovaskularisationsmembranen dient neben der klinischen Untersuchung vor allem die Darstellung mittels Fluoreszenzangiographie (FLA), anhand derer auch eine weitere Einteilung von CNVs in verschiedene Typen (z.B. „klassische“ oder „okkulte“ Membranen) vorgenommen wird. Auch Defekte im retinalen Pigmentepithel, das topographisch der Netzhaut benachbart liegt, lassen sich diagnostisch mittels der FLA darstellen und quantifizieren. Bis dato stand als einzige aktive Therapieoption für diese Membranen die Verödung mittels Argon-Laser zur Verfügung, die allerdings auch unweigerlich mit einer Zerstörung der darüber liegenden neurosensorischen Netzhaut einhergeht. Daher wurde an der Augenklinik der Ludwig-Maximilians-Universität der Weg der chirurgischen Intervention beschritten, bei dem nach einer Pars-Plana-Vitrektomie und Retinotomie die entsprechende subfoveal gelegene Membran oder Blutung aus dem Subretinalraum extrahiert wird. Zwangsweise kommt es – wie sich herausstellte – dabei durch die Membranstruktur bedingt jedoch auch immer zu einer Mitentfernung von retinalem Pigmentepithel (RPE), das für die Netzhaut eine trophische Funktion besitzt. Methodik: Bei der Nachbeobachtung der Patienten fiel auf, dass es zu Rezidiven von CNVs kam. Ausgangspunkt dieser Studie war die Fragestellung, ob ein Zusammenhang zwischen Größe der RPE-Defekte und Rezidivwahrscheinlichkeit besteht. Hierzu wurden retrospektiv die Krankenakten und Fluoreszenzangiographien von 51 operierten Patienten ausgewertet, die Größe der RPE-Defekte auf postoperativ angefertigten Angiographien ausgemessen und zum Auftreten eines Rezidives bzw. zum Rezidivzeitpunkt in Relation gesetzt. Ergebnisse: Dabei konnte festgestellt werden, dass kleinere RPE-Defekte mit einer erhöhten Wahrscheinlichkeit sowohl für ein Auftreten eines Rezidives, als auch mit der für einen früheren Rezidivzeitpunkt einhergehen. Des weiteren ergab sich eine negative Korrelation zwischen der Größe des RPE-Defektes und dem bestkorrigierten Visus zu verschiedenen postoperativen Zeitpunkten während des ersten Jahres nach der Operation (bei einer Nachbeobachtungszeit von bis zu vier Jahren). Dementsprechend ergab sich auch eine positive Korrelation mit dem benötigten Vergrößerungsfaktor einiger Patienten. Zudem lässt sich eine Funktionsdiagnostik der Netzhaut, v.a. der Makula, mit Hilfe der Mikroperimetrie betreiben. Bei den mit dieser Diagnostikmöglichkeit untersuchten Patienten zeigten sich statistisch signifikante positive Korrelationen zwischen den RPE-Defekten und den gemessenen absoluten und relativen Skotomen. Ein statistischer Zusammenhang zwischen der Größe des RPE-Defektes und einer Visusverbesserung oder –verschlechterung konnte dabei nicht festgestellt werden, jedoch eine positive Korrelation zwischen präoperativen und dem besten postoperativ erreichten Visus. Diskussion: Mit Hilfe der chirurgischen Membranektomie lässt sich zwar eine Stabilisierung der Sehschärfe erreichen, die entstandenen RPE-Defekte sind aber Ursache des fehlenden Anstiegs des Visus. Andere Faktoren wie Vorschädigungen der Strukturen von Aderhaut, Bruch’scher Membran, RPE und Netzhaut durch den Krankheitsprozess spielen eine zusätzliche Rolle. Auch Lokalisation und Wachstumsmuster von Neovaskularisationen können einen Einfluss auf die postoperativ erreichten Sehschärfen haben. Dies zeigt sich insbesondere im Vergleich mit in der Literatur angegebenen Ergebnissen nach subfovealer Membranektomie bei anderen Erkrankungen, die mit der Bildung chorioidaler Neovaskularisationen einherge-hen. Die Beobachtung, dass kleinere RPE-Defekte mit einer erhöhten Rezidivrate einhergehen, lässt Rückschlüsse auf die mögliche Rolle des RPE bei der primären Krankheitsentstehung zu. Insbesondere unterstützt sie die These, dass zwischen zentralem und mittelperipherem retina-len Pigmentepithel Unterschiede bestehen z.B. in Bezug auf die Synthese von Wachstumsfak-toren, die bei der Entstehung solcher Membranen eine entscheidende Rolle spielen oder al-tersbedingte Unterschiede bezüglich der regenerativen Kapazität der RPE-Zellen. Für künfti-ge Therapieoptionen mit dem Resultat einer verbesserten Sehschärfe müssten Wege gefunden werden, den geschädigten Komplex von Bruch’scher Membran und RPE wiederherzustellen.
Tierärztliche Fakultät - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 02/07
Die Zahl der Patienten mit arteriellen Gefäßverschlüssen nimmt stetig zu. Eine Alternative zu invasiven Techniken stellt die Förderung des körpereigenen Kollateralwachstums (Arteriogenese) dar. Arteriogenese beschreibt die Entwicklung von großlumigen Kollateralarterien aus präexistenten arteriellen oder arteriolären Anastomosen, während Angiogenese die Neuentwicklung von kapillären Netzwerken beschreibt. Aufgrund des Hagen-Poiseuillschen Gesetzes bedarf es für den Ersatz von Arterien größerer Gefäße, die nicht durch Angiogenese entstehen können. Experimentell lässt sich das Wachstum von Kollateralarterien durch Granulozyten-Makrophagen-Kolonie Stimulierender Faktor (GM-CSF) fördern. Die Wirkung von GM-CSF auf die Arteriogenese in größeren Organismen ist jedoch noch unbekannt und soll in einem Schweinehinterlaufmodell überprüft werden. Material und Methoden: Die rechte Femoralarterie von 24 Schweinen Deutscher Landrasse (n=8/Gruppe) wurde ligiert, kanüliert und an eine implantierte Pumpe angeschlossen. Die erste Gruppe erhielt 0,9%Natriumchloridlösung, in der zweiten Gruppe wurden die Tiere kontinuierlich mit GM-CSF 5 µg/kg/d behandelt, die Tiere der dritten Gruppe erhielten die selbe Tagesdosis in einem intermittierenden Applikationsmodus (1h Infusion, 7h Pause, 3Zyklen/d). Nach einwöchigem Behandlungszeitraum wurde die kollaterale Konduktanz bestimmt unter maximaler Vasodilatation sowie weitere klinische Parameter (ABI, Fluss unter Hyperämie, Angiographien) bestimmt. Ergebnisse: Angiographisch und durch Bestimmung des ABI ließen sich keine signifikanten Unterschiede feststellen. Funktionelle Untersuchungen zeigten jedoch, dass sowohl die kontinuierliche als auch die intermittierende Applikation von GM-CSF zu einer signifikanten Steigerung der reaktiven Hyperämie und der kollateralen Konduktanz im Vergleich zur Kontrollgruppe führte ([ml/min/mmHg] NaCl:37,73±5,42; GM-CSF kont.:69,16±12,46; GM-CSF interm.:71,50±11,08). Schlussfolgerung: Die vorliegenden Ergebnisse bestätigen die Wirksamkeit von GM-CSF als pro-arteriogene Substanz im Großtierorganismus. Die intermittierende Anwendung von GM-CSF führte zu keiner signifikanten Wirkungssteigerung im Vergleich zur kontinuierlichen Infusion. Eine tachyphylaktische Rezeptorregulation unter GM-CSF-Therapie in der Arteriogenese erscheint somit unwahrscheinlich. Der Einsatz von programmierbaren Infusionspumpen stellt eine mögliche Lösung für die intravasale Anwendung bei Menschen mit peripherer arterieller Verschlusskrankheit dar