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Akute und chronische Myokardischämien ziehen einen irreversiblen Verlust an funktionellem Myokard nach sich und sind mit weitreichenden strukturellen Umbauprozessen am verbleibenden Myokard assoziiert. Häufig entwickelt sich eine progrediente Herzinsuffizienz. Aus Ermangelung an kurativen Behandlungsmöglichkeiten, der schlechten Prognose sowie der immensen sozioökonomischen Bedeutung leitet sich die dringliche Notwendigkeit für die Entwicklung neuer, alternativer Therapiestrategien ab. Vielversprechend erscheint das innovative therapeutische Konzept der zellbasierten myokardialen Regeneration, das zum Ziel hat, über eine Applikation von Stamm- und Progenitorzellen irreversibel verlorengegangene Herzmuskelzellen funktionell zu ersetzen bzw. die Formation neuer Gefäße im geschädigten Herzmuskel zu bewirken. In der vorliegenden Arbeit wurde das kardioregenerative Potenzial von ECFCs, einer neuartigen, bisher im myoregenerativen Kontext wenig charakterisierten endothelialen Progenitorzellpopulation, die aus dem peripheren Blut von KHK-Patienten isoliert wurde, in einem murinen Myokardinfarktmodell untersucht. Unmittelbar nach experimenteller, durch LAD-Ligation realisierter Infarktinduktion wurden 5x105 ECFCs in die Infarktrandzone verabreicht. Versuchstiere der Kontrollgruppe erhielten eine Injektion mit isotoner Kochsalzlösung. Im Vergleich zur Kontrollgruppe führte die intramyokardiale Transplantation von ECFCs zu einer signifikanten Verbesserung der hämodynamischen Funktionsparameter, insbesondere der linksventrikulären Auswurffraktion, sowie einer günstigen Beeinflussung des postischämischen kardialen Remodelings, die sich in geringeren Infarktgrößen bei den behandelten Tieren widerspiegelte. Eine direkte Beteiligung der Zellen an der Neoangiogenese oder eine myokardiale Differenzierung konnte in der vorliegenden Arbeit nicht nachgewiesen werden. Dennoch zeigte sich im Vergleich zur unbehandelten Kontrollgruppe eine deutliche Verbesserung der Vaskularisationsdichte nach Zelltransplantation. In der durchflusszytometrischen Analyse der myoztendepletierten Zellfraktionen der Herzen der Versuchstiere 2 Tage nach Infarktinduktion und Zelltransplantation konnte eine im Vergleich zur unbehandelten Kontrollgruppe deutliche Steigerung der Zahl von CD45-/CD34-/Sca1+ kardial-residenten Stammzellen im Herzen nachgewiesen werden. Dieser indirekte und bislang in der Literatur nicht beschriebene Mechanismus könnte, neben anderen parakrinen Effekten, hauptverantwortlich für die beobachteten positiven Effekte auf Hämodynamik und Remodeling sein. In der Zusammenschau können die beobachteten Effekte am ehesten als Folge sekundär eingewanderter (pro-) angiogener Zellen sowie über positive parakrine Einflüsse auf kardial-residente Stammzellen und ortsständige Endothelzellen mit dem Resultat einer verbesserten postischämischen Neovaskularisation interpretiert werden. In der Subgruppenanalyse scheint die diabetische Stoffwechsellage der Spenderpatienten die zelltherapeutischen Effekte im Tiermodell nicht zu limitieren. Die gemachten Beobachtungen lassen den Schluss zu, dass von der Transplantation von ECFCs nach Myokardischämie ein relevantes therapeutisches Potenzial ausgeht. Die in der vorliegenden Arbeit gemachten Beobachtungen bezüglich des Engraftments der transplantierten Zellen bestätigen die Befunde in der Literatur und verdeutlichen, dass zukünftig weitere Maßnahmen zur Steigerung des permanenten Engraftments ergriffen werden müssen, um die Effekte der Zelltherapie zu maximieren. Weitere Studien müssen detailliertere Einblicke in die genauen Mechanismen der Wirkungsweise von ECFCs bei der Therapie des akuten MIs und den Einfluss von kardiovaskulären Risikofaktoren auf die Funktionalität der zu transplantierenden Zellen erbringen.

Der akute Myokardinfarkt stellt in den Industrienationen immer noch eine der häufigsten Todesursachen dar. Auch nach Wiedereröffnen des Gefäßes führt eine prolongierte myokardiale Ischämie zur Ausbildung eines Infarktareals. Neben der irreversiblen Schädigung der Myozyten während der Ischämie kommt es auch zu dem so genannten Reperfusionsschaden, dieser kann aber, zumindest tierexperimentell, durch eine entsprechende Therapie verringert werden. Wir konnten bereits zeigen, dass die retrograde Applikation von embryonalen endothelialen Vorläuferzellen, von murinen Embryonen Tag 7,5 (Tie-2+, c-Kit+, Sca-1+, flk-1 low, MHC-1-) eine Kardioprotektion über lösliche Faktoren vermittelt. Diese Reduktion der Infarktgöße war über einen PI3K-AKT Signaltransduktionsweg vermittet. In der hier vorliegenden Studie haben wir uns mit dem Einfluss von Thymosin β4 auf die eEPC vermittelte Kardioprotektion beschäftigt. Methoden: In vitro wurden neonatale ventrikuläre Myozyten der Ratte einer Hypoxie (4 h) und Reoxygenation (1 h) ausgesetzt. Die überlebenden Zellen wurden mittels Trypan-Blau-Exklusion identifiziert. Des Weiteren wurden neonatale ventrikuläre Endothelzellen der Ratte auch einer Hypoxie (18 h) und Reoxygenation (4 h) ausgesetzt und die Apoptoserate mittles TUNEL-Färbung analysiert. Embryonale EPCs mit/ohne Thymosin β4 shRNA Transfektion wurden während Hypoxie kokultiviert oder Thymosin β4 Protein wurde dem Medium zugesetzt. In Schweinen (n= 9 pro Gruppe) wurde am Tag 1 mittels LAD-Verschluß (1 h) ein Infarkt induziert. 5x106 eEPCs mit/ohne Thymosin β4 shRNA Transfektion oder Thymosin β4 Protein wurden nach 55 min Ischämie in die anteriore interventrikulare Herzvene retroinfundiert. Nach 24 h Reperfusion wurden die globale und regionale Myokardfunktion (Sonomikrometrie) sowie die Infarktgröße bestimmt. Darüber hinaus wurde die Inflammation mittels Myeloperoxidase Analyse im Gewebe untersucht. Ergebnisse: Die „short hairpin“ Ribonukleinsäure (shRNA) Transfektion führte zu einer verringerten Thymosin „messanger“ RNA Expression in „real time“ Polimerase Kettenreaktions-Untersuchungen (rt-PCR). In Zellkultur war der Anteil überlebender neonataler Kardiomyozyten in Anwesenheit von eEPCs signifikant erhöht, wenn diese Zellen Thymosin β4 exprimierten. Die Analyse der TUNEL-Färbung zeigte eine deutlich geringere Apoptoserate der neonatalen Endothelzellen, die mit eEPCs kokultiviert wurden, es sei denn die Thymosin β4 Expression wurde durch Transfektion der shRNA reduziert. Die Applikation von Thymosin β4 Protein zeigte bei beiden Zellarten ein ähnliches Ergebnis wie die Kokultivierung mit den eEPCs. In vivo waren nach 24 h zahlreiche Zellen im ischämischen Areal nachweisbar. Die Anzahl der Zellen war durch die Reduktion der Thymosin β4 Expression nicht beeinträchtigt. Die regionale Applikation der eEPCs reduzierte die Infarktgröße signifikant gegenüber der Kontrollgruppe, wohingegen die Thymosin β4 shRNA Transfektion der eEPCs diesen Effekt inhibierte. Auch hier zeigte die retrograde Applikation des Thymosin β4 Proteins eine kardioprotektive Wirkung, die ähnlich ausgeprägt war wie die der eEPCs. Die Analyse der TUNEL-positiven Zellen zeigte eine deutliche Reduktion der Apoptoserate nach Retroinfusion der eEPCs oder des Thymosin β4 Protein, auch hier verloren die eEPCs ihre protektiven Eigenschaften nach der Transfektion mit Thymosin β4 shRNA. Die Inflammation im Ischämieareal, ein wichtiges Kennzeichen für die Ausprägung des Ischämie/Reperfusionsschadens, konnte durch die Verabreichung von eEPCs und auch Thymosin β4 Protein signifikant reduziert werden. Die Reduktion der Thymosin β4 Expression verhinderte wiederum diesen kardioprotektiven Effekt. Diese Untersuchungen zeigen, dass embryonale endotheliale Vorläuferzellen den Ischämie/Reperfusionsschaden zu einem frühen postischämischen Zeitpunkt verringern. Der kardioprotektive Effekt dieser Zellen ist zumindest teilweise Thymosin β4 abhängig, da eine analoge Protektion durch die lokale Applikation von Thymosin β4 Protein erreicht werden kann. Generell zeigt diese Arbeit, dass neben dem direkten Einsatz von Vorläuferzellen und Stammzellen zur Behandlung des Reperfusionsschadens diese Zellen auch genutzt werden können, um mögliche Kandidatenproteine zur Kardioprotektion nach akutem Myokardinfarkt zu identifizieren und somit eine effektive Therapie des Reperfusions-schadens beim Menschen zu ermöglichen.

Thu, 24 Jul 2008 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/9064/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/9064/1/Grobholz_Katharina.pdf Grobholz, Katharina

Die Eignung des neuartigen intravaskulären Kontrastmittels MS-325 (Vasovist) zur Darstellung kurzzeitig ischämisch geschädigten Myokards mit der Magnetresonanztomographie (MRT) werden experimentell an der Ratte untersucht. Es sollte geprüft werden, ob bzw. inwieweit bei Verwendung von MS-325 kurze Ischämiezeiten im Bereich von 12 bis 30 Minuten (12, 18, 30 min) im Vergleich zum bisher in der klinischen Kardiologie genutzten extrazellulären gadoliniumhaltigen Kontrastmittel Magnevist(r) detektierbar sind, ab welcher Okklusionszeit ein Myokardinfarkt mit einem Kontrastmittel darstellbar ist und ob ein intravaskuläres Kontrastmittel wie MS-325 ischämisch geschädigtes jedoch nicht infarziertes Gewebe detektieren kann. Die Untersuchungen wurden an 40 weiblichen Ratten durchgeführt. Je drei Gruppen für MS 325 bzw. Gadolinium zu drei Ischämiezeiten: 12, 18 und 30 min. Es wurden T2- und T1-gewichtete Sequenzen innerhalb eines 120-Minuten Monitorings (nativ bzw. T2, 3, 15, 30, 45, 60, 90 und 120 min) erfasst und die MRT-Messungen histomorphometrisch (TTC-Gewebefärbung) überprüft. Dabei konnte bei insgesamt 16 Tieren ein Infarkt nachgewiesen werden. Dies betraf von den mit MS 325 behandelten Tieren 2 nach 18 min und 7 nach 30 min Ischämiedauer (n = 7 pro Versuchsgruppe). Von den Tieren, denen Magnevist(r) appliziert wurde, war nur die 30 min-Gruppe TTC-positiv. Die Untersuchungen ergaben, dass MS-325-Anreicherungen nach allen drei Okklusionszeiträumen zu erkennen waren. Es wurde sowohl infarziertes als auch nicht infarziertes, nur ischämisch geschädigtes Myokard dargestellt. Bei der 12-Minuten-Gruppe zeigten 3 Tiere eine erhöhte Signalintensität. In der Testgruppe MS 325; 30 min Okklusionszeit waren nur teilweise MRT-detektierbare Kontrastmittelanreicherungen nachweisbar. Nach 120 min des Monitorings konnten innerhalb dieser Gruppe bei 5 Tieren keine erhöhten T2-Signale im Ischämiegebiet erfasst werden. Hinsichtlich der Einschätzung der Infarktgröße (MRT versus TTC) zeigte sich bei der Bland-Altman-Analyse nach Kontrastmittelgabe für beide Kontrastmitteln zuerst eine Überschätzung der Infarktgröße. 60 bis 120 min nach Kontrastmittelgabe ist für MS 325 bereits eine leichte Unterschätzung der Infarktgröße festzustellen, für Gadolinium erst 120 min nach Kontrastmittelgabe. Die statistischen Auswertungen (4-Way-ANOVA, t-Tests) der Kontrastmittel-Spätan-reicherung (Kontrast Blut/Myokard, ischämisch geschädigtes Areal/Myokard, ischä-misch geschädigtes Areal/Blut) ergaben einen signifikanten Unterschied im Vergleich der beiden Kontrastmittel für den Kontrast Blut/Myokard. Die T1-gewichteten Sequenzen (4-Way-ANOVA, 3-Way-ANOVA, t-Tests) zeigten, dass Gewebekontraste auch bei kurzen Ischämiezeiten (12 bis 30 min) durch MS 325 im Vergleich zu Magnevist teilweise besser darstellbar waren. Dabei nahm die Kontrastdarstellung mit zunehmender Ischämiedauer zu.

Die koronare Herzkrankheit (KHK) stellt momentan die häufigste Krankheits- und Todesursache in Europa dar. Häufig kommt es als Folge einer KHK zum akuten Myokardinfarkt mit den gefürchteten Folgen, wie kardiogenem Schock und plötzlichem Herztod. Während sich die etablierten konservativen Therapiestrategien bislang auf eine Verminderung des pathologischen Remodellings beschränken, gewinnt die Forschung an alternativen Therapiemöglichkeiten zur längerfristigen Regeneration des geschädigten Myokards zunehmend an Bedeutung. Ein neuer bisher noch nicht zur Therapie des Herzinfarkts eingesetzter Kandidat könnte das Parathormon (PTH) sein. Dessen Fragment PTH (1-34) befindet sich bereits seit Jahren im klinischen Einsatz zur Bekämpfung schwerer Osteoporosen. Im Tiermodell verbesserte PTH durch Steigerung des myokardialen Blutflusses die Herzfunktion und verhinderte dadurch die Ausbildung eines kardiogenen Schocks. Kürzlich konnte darüber hinaus im Mausmodell gezeigt werden, dass PTH die Stammzellnische im Knochenmark reguliert. So führte die PTH-Gabe zu einem Anstieg verschiedener Stammzellpopulationen im Knochenmark und verminderte bei bestrahlten Mäusen nach Knochenmarktransplantation signifikant deren Mortalität. Ziel dieser Arbeit war es, den Einfluss von PTH (1-34) auf die Mobilisation von Knochenmarkstammzellen ins periphere Blut sowie mögliche Effekte auf Pumpfunktion und Remodelling nach akutem Myokardinfarkt im Mausmodell zu untersuchen. Die Behandlung mit PTH (1-34) führte zu einer Mobilisation verschiedener Stammzellpopulationen aus dem Knochenmark ins periphere Blut. Dabei kam es nach PTH-Gabe im Gegensatz zu Granulocyte-colony stimulating factor (G-CSF) nicht zum Abfall von CD45+/CD34+ Stammzellen im Knochenmark. Nach chirurgisch induziertem Myokardinfarkt führte die Gabe von PTH zu einer signifikanten Abnahme der Mortalität im Vergleich zu den Kontrolltieren. Dies war bei den PTH-Tieren assoziiert mit einer signifikanten Verbesserung der globalen Herzfunktion. So waren das Herzzeitvolumen und die Auswurffraktion nach PTH-Gabe deutlich gesteigert. Wir konnten anhand einer erniedrigten arteriellen Nachlast in den hämodynamischen Untersuchungen zeigen, dass PTH am arteriellen Gefäßbett zu einer Vasodilatation führt. Über diesen bekannten Einfluss von PTH auf den arteriellen Gefäßwiderstand kommt es zu einem gesteigerten myokardialen Blutfluss. Dadurch verbessert PTH in der Akutphase nach akutem Myokardinfarkt die Herzfunktion und schützt vor einem akuten Herzversagen. Auf histologischer Ebene fanden sich nach PTH-Behandlung kleinere Infarktgrössen und eine verminderte Abnahme der linksventrikulären Vorderwand im Vergleich zu den Kontrolltieren. Diese Veränderungen im Remodelling nach PTH-Behandlung waren durch eine Zunahme von CD31+ Kapillaren in der Grenzzone um den Infarkt (Borderzone) erklärbar. Die Gefäßneubildungen waren assoziiert mit einer gesteigerten Expression von Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF) sowie des Insulin like Growth Factor-1 (IGF-1)-Rezeptors in der Borderzone. PTH bewirkt somit entweder direkt oder indirekt über die Mobilisation von Knochenmarkstammzellen eine vermehrte Sekretion von vaskulären Wachstumstumsfaktoren wie VEGF und IGF-1. So kommt es nach akutem Myokardinfarkt im Mausmodell zu einem abgeschwächten „Remodelling“ mit konsekutiver Verbesserung der myokardialen Pumpfunktion. Neben weiterer Untersuchungen bezüglich der Mechanismen, über die PTH zu den gezeigten Veränderungen im kardialen Remodelling führt, müßte in einem nächsten Schritt geklärt werden, ob PTH (1-34) beim Menschen in der zur Osteoporosebehandlung üblichen Tagesdosis von 20-40 µg oder in konsekutiv höheren Dosierungen zur Freisetzung verschiedener Populationen von Knochenmarkstammzellen ins periphere Blut führt (Phase I Studie).

Experimentelle Untersuchungen konnten zeigen, dass es beim Schlaganfall in der Reperfusionsphase zu einer Schädigung der Basalmembran und zu einem Zusammenbruch der mikrovaskulären Integrität kommt. Dies kann zu einer intrazerebralen Hämorrhagie mit zusätzlichen neurologischen Schäden führen. Die systemische Thrombolyse mit rekombinantem Gewebe-Plasminogen-Aktivator (rt-PA) zielt auf die Fibrinolyse des Thrombus, der das Hirngefäß verschließt, um den zerebralen Blutfluß wiederherzustellen und den Infarkt zu verkleinern. Jedoch haben klinische Studien gezeigt, dass die Thrombolyse die Gefahr einer intrazerebralen Blutung steigert. Klinische und experimentelle Untersuchungen haben gezeigt, dass eine postischämische Hypothermie das Infarktvolumen verkleinern kann. Der postulierte Wirkungsmechanismus einer Hypothermie ist die Verminderung der Aktivität unspezifischer und spezifischer proteolytischer Systeme (z.B. endogene Plasminogenaktivatoren (u-PA und t-PA) oder die Matrix-Metallo-Proteinasen MMP-2 und MMP-9). Ziel dieser Arbeit war es, den Einfluß einer postischämischen Hypothermie auf die Basalmembran der Hirngefäße nach einer zerebralen Ischämie mit Reperfusion zu untersuchen und mögliche Schädigungsmechanismen darzulegen. Hierzu wurde bei narkotisierten, beatmeten Ratten eine 3-stündige transiente fokale zerebrale Ischämie mit 24-stündiger Reperfusion erzeugt. Postischämisch wurde durch extrakorporale Kühlung eine 24-stündige milde bis moderate Hypothermie erzeugt und mittels Temperatursonde ständig gemessen und überwacht. Nach Beendigung des Versuches wurden die Hirne entnommen und einer volumetrischen, immunohistochemischen und biochemischen Aufarbeitung und Auswertung zugeführt. Es konnte gezeigt werden, dass eine postischämische Hypothermie die Degradation der Basalmembran zum großen Teil verhindert und die Infarktgröße signifikant reduziert. Gleichzeitig kommt es durch diesen strukturellen Erhalt der Basalmembran zu einem funktionellen Erhalt der Integrität und zu einer Verminderung der Extravasation von korpuskulären und nichtkorpuskulären Blutbestandteilen. Zusätzlich konnte eine mögliche Ursache für die Degradation der Basalmembran und den Verlust der mikrovaskulären Integrität aufgezeigt werden. Die postischämische Hypothermiebehandlung verhinderte die Steigerung der Aktivität der Plasminogen-Aktivatoren u-PA und t-PA und der Matrix-Metallo-Proteinasen MMP-2 und MMP-9. Wir schließen aus den vorliegenden Untersuchungen, dass eine postischämische Hypothermie das Risiko des Auftretens einer Hämorrhagie als gefürchtete Komplikation nach einer zerebralen Ischämie senken kann. Dies gewinnt zusätzlich an Bedeutung, da die therapeutische Anwendung der systemischen Thrombolyse die Gefahr des Auftretens einer Hämorrhagie steigert. Eine systemische Thrombolyse in Kombination mit einer Hypothermie wäre eine mögliche Therapieoption, um die Gefahr des Auftretens einer intrazerebralen Blutung zu vermindern. Der genaue Pathomechanismus ist jedoch nach derzeitigem Kenntnisstand unklar. Deshalb sind vor der Anwendung beim Menschen noch weitere experimentelle und klinische Studien notwendig.

Thu, 22 Jun 2006 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/5895/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/5895/1/Thomassen_Nora.pdf Thomasse

Influence of the Gαq-protein on myocardial infarct size of the bone marrow-engrafted Gαq-knockout-mouse in a ischemia/reperfusion-model Platelets play a key role in the pathogenesis of an acute myocardial infarction. Thrombus formation, which is mediated by the activation of platelets, results in the occlusion of the coronary artery. On the other hand, agglutinated platelets in the small myocardial vessels impair the myocardial microcirculation. Due to their pro-inflammatory effects, platelets also contribute to the pathogenesis of ischemia/reperfusion injury. The myocardium of Gαq-deficient mice showed a reduced susceptibility to ischemia and reperfusion compared to that of wild-type mice (HEUER, in preparation). Activation of platelets lacking the Gαq-protein is markedly impaired, resulting not only in an increased haemophilia but also in a decreased thrombophilia of Gαq-deficient mice. A bone marrow transplantation was performed to investigate whether the impaired platelet-activation is responsible for the reduced susceptibility of Gαq-deficient mice to ischemia/reperfusion injury. Wild-type mice were lethally irradiated to facilitate the engraftment of bone marrow cells of Gαq-deficient mice and vice versa. A reconstitution phase of at least 90 days for both groups guaranteed, that blood of wild-type mice contained normal levels of Gαq-deleted platelets, while blood of Gαq- deficient mice contained only wild-type platelets. Afterwards, according to the study of HEUER (in preparation), myocardial ischemia was artificially induced by surgically ligating the left coronary artery for 30 minutes and was followed by a reperfusion phase of 24 hours. Heart function of both groups was examined by echocardiography before and after surgery. After euthanasia the size of infarction-area to area at risk (I/AAR) and infarction-area to left ventricle (I/LV) in the stained hearts was determined by planimetry. As a result neither the cardioechography (relative difference of fractional shortening prae and post op: 17, 1 % ± 2,9 % (SEM) versus 10,8 % ± 4,0 % (SEM)) nor the infarct-sizes (I/AAR: 18,2 % ± 4,2 % (SEM) versus 10,0 % ± 3,7 % (SEM); I/LV: 9,5 % ± 2,7 % (SEM) versus 5,6 % ± 2,2 % (SEM)) showed any significant differences between the two groups. In conclusion it could be assumed, that the impaired platelet-activation is not the only reason for the different susceptibility of wild-type and Gαq-deficient mice to ischemia/reperfusion injury; in fact, the reduced susceptibility of Gαq-deficient mice seems to be a result of both - their impaired platelet-activation and unknown protecting effects based on the absence of the Gαq-protein in other cells such as cardiomyocytes.

Die Arbeit untersucht die Bedeutung der Blockade von NFkB in der akuten und subakuten myokardialen Reperfusion im Vergleich zur Blockade von CD18. Wir führten die Versuche an deutschen Landschweinen in vivo durch mit einer Reperfusionsdauer von 24h bzw 7d. Durch die lange Dauer der Reperfusion konnten die Prozesse der subakuten Phase der Reperfusion ablaufen, sodass wir die Bedeutung der akuten und der subakuten Phase gegeneinander abwiegen konnten. Sowohl die Blockade von CD18 als auch die Blockade von NFkB konnten bezüglich der Parameter Leukozyteninfiltration, Infarktgröße und Myokardfunktion benefizielle Effekte erzielen, in der Kombination zeigten sich additive Effekte. Die Blockade von NFkB zeigte keinen proapoptotischen Effekt. Zur Blockade von NFkB verwendeten wir erstmals die cis-Decoy-Strategie am Großtiermodell. Die Transfektion erfolgte mittels selektiver druckregulierter Absaugung und Retroinfusion (SSR) venös retrograd in das ischämische Areal. Als Vektor verwendeten wir Liposomen.

Im Rahmen des Wissenszuwachses der molekularen Pathophysiologie des Myokardinfarktes konnte in der Vergangenheit gezeigt werden, dass ein Zusammenhang zwischen Thrombozytenadhäsion an freiliegendes Kollagen der Gefäßwand, Thrombozytenaktivierung mit daraus resultierender Thrombembolisierung und schließlich Ausdehnung des durch die Ischämie geschädigten Bereiches besteht. GPVI wird in der aktuellen Literatur als der wesentliche thrombozytäre Oberflächenrezeptor für Kollagen beschrieben: durch die initiale Adhäsion über GPVI kommt es zur Thrombozytenaktivierung und zur Thrombusbildung. Das Ziel dieser Studie war es zum einen, erstmals in einem murinen Ischämie-Reperfusions-Modell den Einfluss des GPVI auf das Infarktgeschehen am Myokard zu untersuchen. Weiterhin sollte der therapeutische Nutzen des soluble GPVI-Fc, einer löslichen klonierten Form des GPVI-Rezeptors, für die Therapie und Prophylaxe eines Myokardinfarktes im Tiermodell geprüft werden. Dazu wurde je einer Gruppe von 10 männlichen Mäusen des Stammes C57Bl/6J mit einen Körpergewicht von 20 bis 30 g eine Stunde prae-interventionell (intravenös) und 12 h (intraperitoneal) nach der künstlich hervorgerufenen Ischämie 100 µg soluble GPVI-Fc bzw. Kontroll-Fc appliziert. Sodann wurden die Tiere mit MMF und zur Erhaltung mit Isofluran anästhesiert. Nach intratrachealer Intubation und lateraler inter-kostaler Thorakotomie im 4. Interkostalraum erhielten beide Gruppen für 30 Minuten eine partielle Myokardischämie durch vollständige Ligatur der linken Koronararterie. Nach 24 Stunden anschließender Reperfusionsphase wurden die Tiere erneut anästhesiert, euthanasiert und die Herzen entnommen. Diese wurden mit 2,3,5-Triphenyltetrazolium-Chlorid (TTC) und Evansblue so gefärbt, dass Area at risk (AAR), Infarkt (I) und Area not at risk (AnAR) unterschieden werden können. Anschließend wurden die Herzen geschnitten und die ca. 1mm starken Schnitte photographiert, um die Infarktgröße planimetrisch zu bestimmen. Außerdem wurde die Herzfunktion beider Gruppen prae- und postoperativ echokardiographisch untersucht. Trotz gleichgroßer Area at risk beider Gruppen konnte in der Soluble-GPVI-Fc-Gruppe die planimetrisch ermittelte Infarktgröße I/AAR (16,17±11,31%) gegenüber der Fc-Kontrollgruppe (31,12 ±13 %) signifikant (Signifikanzniveau p=0,019) reduziert werden. Bei der Echokardiographie war allerdings kein signifikanter Unterschied in der Herzfunktion beider Gruppen festzustellen. Die in dieser Studie erreichte Reduktion der Infarktgröße durch die beschriebene Intervention zeigt erstmals die Möglichkeit eines therapeutischen Nutzens für soluble GPVI-Fc durch Blockade der initialen Thrombozytenadhäsion und Aktivierung der Thrombozyten für die Prävention und Behandlung des Myokardinfarktes auf.

Effect of apoptosis-inhibition by protein p35 on hemodynamics and infarct size in a rat myocardial infarct model Numerous in vitro studies showed the ability of the baculoviral protein p35 to effectively inhibit apoptosis in cells. Furthermore ex vivo Langendorff-experiments proved a reduction of infarct size by p35-intervention. The aim of the present study is to investigate the p35 dependent inhibition of apoptosis after adenoviral gene transfer into the myocardium with respect to infarct size as well as to cardiac function and hemodynamics. Myocardial infarction is induced by ligation of the left anterior descending artery (LAD) for 30 minutes followed by a 24 h reperfusion period. The following measurements are performed during the examination period: echocardiography (EF), left ventricular pressure measurement (LVPsys, LVPedp, dLVP/dtmax, dLVPdtmin), planimetry (infarct size, AR, I/AR). The evaluated echocardiographical data show a significant improvement of ejection fraction (EF: p35-G 50,35% ± 0,76, GFP-CG 46,54 ± 1,18) in the p35-group (n=18) in comparison to the control group (n=15). Likewise left ventricular pressure parameters showed a significant improvement except for LVPedp which was not significantly different. (LVPsys: p35-G 106,48 mmHg ± 4,48, GFP-CG 91,58 mmHg ± 3,86, LVPedp: p35-G 6 mmHg ± 3, GFP-CG 9,03 mmHg ± 4, dLVP/dtmax: p35-G 5659 mmHg/s ± 584,8, GFP-CG 4634 mmHG/s ± 256,21, dLVP/dtmin: p35-G -3882 mmHg/s ± 256,43, GFP-CG -3193 mmHg/s ± 191,15). No significant differnce was seen for the mean heart weight of the p-35 group measured 1,325 g ± 0,04 compared to the mean heart weight of 1,317 g ± 0,06 in the GFP-control group. In agreement with previous studies infarct size showed a significant reduction in the p35 transfected hearts, in opposition to the control animals with AR remaining constant in both groups. (Absolute infarct size: p35-G 0,11 cm3 ± 0,03, GFP-CG 0,33 cm3 ± 0,06, I/AR %: p35-G 6% ± 0,0 , GFP- CG 17% ± 0,02). The present study demonstrates that inhibition of apoptosis after adenoviral gene transfer of p35 reduces infarct size, and further improves cardiac function in a rat model of myocardial infarction. This confirms that Caspase-inhibition helps to maintain the function of the contractile apparatus in infarcted Cardiomyocytes. Thus, not only securing survival, but maintaining the function of Cardiaomyocytes in myocardial infarction.