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Die Regulation der Expression des myokardialen Na+/Ca2+-Austauschers spielt eine entscheidende Rolle in der Genese von kontraktiler Dysfunktion und Arrhythmie bei der Herzinsuffizienz. Ein besseres Verständnis dieser Regulationsprozesse könnte neue Angriffspunkte für Präventions- und Therapiestrategien liefern. In der vorliegenden Arbeit wurden die Effekte von α1-adrenerger-Stimulation und mechanischer Last, auf die mRNA-Transkription des NCX 1-Gens und weiterer Gene des Kalziumtransportes untersucht. Es wurden elektrisch stimulierte (1 Hz, 1,75 mmol/l Ca2+, optimale Vorlast), rechtsventrikuläre Trabekelpräparate des Kaninchens nach 3, 6, und 10 h kontinuierlicher α1-adrenerger Stimulation durch 10 umol/L PE untersucht. Diese Trabekel zeigten eine Abnahme der NCX- mRNA im Vergleich zur Kontrolle (gleiche Bedingungen, kein PE) auf 77,5 ± 3,2% nach 10h (p<0,05). Dieser Effekt war sowohl in Anwesenheit des selektiven α1-Rezeptorblocker Prazosin (Praz) (13 umol/L), als auch des PKC-Inhibitors GF 109203X (1 umol/l) nicht zu beobachten. Darüber hinaus konnte keine Regulation des NCX durch PE in nicht gedehnten Trabekeln beobachtet werden. Da vermutet wurde, dass der α1-adrenerge Effekt Ca2+-abhängig sein könnte, wurde die Wirkung erhöhter extrazellulärer Ca2+-Konzentrationen (3 mmol/l) untersucht und eine Abnahme der NCX-mRNA auf 77,4 ± 7,8 % (p<0.02) beobachtet. Des Weiteren wurden in Zellkulturexperimenten über 24 h, isolierte Kardiomyozyten von der Ratte und dem Kaninchen α1-adrenerger Stimulation durch 10 umol/l Phenylephrin ausgesetzt. Die mRNA der Gene von NCX 1, SERCA 2a und BNP wurden mit der real-time PCR bestimmt und gegen das Transkriptionsprodukt des GaPDH-Gens normiert. Bei den Kaninchenmyozyten waren keine signifikante Expressionsänderungen der Gene NCX 1 und SERCA 2a gegenüber der Kontrolle (Kultur ohne PE) zu beobachten, während die mRNA von BNP auf 257,7 ± 47,9% (p<0,03) der Kontrolle anstieg. In Rattenmyozyten wurden signifikante Veränderungen für NCX 1 (117.8 ± 7,9%, p<0,035), SERCA 2a (89,3 ± 3,4%, p<0,012), und BNP (284,2 ± 82,4%, p<0.016) beobachtet. Die genannten Befunde lassen erkennen, dass α1-adrenerge Stimulation die NCX-Transkription in isometrisch kontrahierenden, multizellulären Herzmuskelstreifen bei optimaler Vorlast über die Aktivierung der PKC vermindert. Die verminderte NCX-Transkription scheint durch Kalzium vermittelt und hängt von den Lastbedingungen ab. Die vorliegenden Ergebnisse lassen vermuten, dass endokrine und mechanische Faktoren über eine ineinander greifende intrazelluläre Signalkaskade und Endstrecke, die Regulation der NCX 1-Expression beeinflussen. Unterschiedlich starke Veränderungen dieser Faktoren könnten die unterschiedlichen Phänotypen der Herzinsuffizienz erklären und nach besserem Verständnis neue Möglichkeiten für Prävention und Therapie eröffnen.

Die Überlebensrate von Reanimations-Patienten ist seit Jahrzehnten gleichbleibend gering. Die milde therapeutische Hypothermie (MTH) hat als bisher einzige Therapieoption gezeigt, dass das Gesamtüberleben und neurologische Outcome nach Wiedererlangen eines Kreislaufs signifikant verbessert wurde. Eine mögliche Kühlungsmethode ist die Hochvolumengabe 2-4°C kalter Infusionen zur Induktion und Aufrechterhaltung einer Körperkerntemperatur (KKT) von <34°C über 12-24 Stunden. Da nach kardiopulmonaler Reanimation häufig eine myokardiale Dysfunktion sowie eine systemische Entzündungsreaktion (SIRS) mit einhergehender Kreislaufinstabilität im Rahmen des Postreanimationssyndroms (PCAS) auftreten, könnten Bedenken bezüglich der Induktion eines Lungenödems bestehen. In dieser Arbeit wurde daher der Einfluss von kalten Infusionen auf die respiratorische Funktion untersucht. Ebenfalls wurde evaluiert, inwiefern sich die milde therapeutische Hypothermie auf die Katecholamin-Dosierung zur Kreislaufstabilisierung sowie auf Herz-Kreislauf-Parameter auswirkt. Dazu wurden retrospektiv die Daten von 166 Patienten bezüglich respiratorischer Parameter und von 159 Patienten bezüglich kardialer Parameter während des Kühlungszeitraums statistisch analysiert. Respiratorische Daten: Die Ejektionsfraktion (EF) betrug bei Aufnahme 34,8%. Dies entspricht einer mittelgradig eingeschränkten linksventrikulären (LV)-Funktion. Bei Ankunft auf der Intensivstation betrug der Horovitz-Quotient (PaO2/FiO2) als Maß für die Oxygenierungsfunktion der Lunge 210 mmHg bei einem PEEP von 7 mbar. Dies entspricht einem milden bis moderaten akuten Atemnotsyndrom (ARDS). Bis zu einer Zieltemperatur von ≤34°C (4,5 h) wurden 3.279 ml kaltes Volumen infundiert. Der Horovitz-Quotient verblieb dennoch unverändert bei 210 mmHg, der PEEP bei 7 mbar. Es zeigte sich ein schwacher, aber signifikanter, negativer linearer Zusammenhang zwischen Horovitz-Quotient und der Menge an infundiertem kaltem Volumen bei einer infundierten Flüssigkeitsmenge zwischen 0-11.000 ml. Diese Ergebnisse zeigen, dass die Oxygenierungsfunktion der Lunge durch die Volumengabe nicht beeinträchtigt wird. Dennoch sollten aufgrund des schwachen linearen Zusammenhangs von Infusionsmenge und Horovitz-Quotient die respiratorischen Parameter während der Gabe großer Mengen an kaltem Volumen engmaschig überwacht werden. Herz-Kreislauf-Daten: Initial bestand eine mittelgradig eingeschränkte LV-Funktion (EF 34,7%), die sich im Verlauf auf 41,5% verbesserte. Unter MTH konnte die Infusionsrate von Adrenalin signifikant reduziert werden, die Noradrenalin-Dosierung wurde hingegen signifikant erhöht. Die Herzfrequenz sank im gleichen Zeitraum signifikant. Diese Ergebnisse bestätigen vorherige Studien, die zeigen, dass die MTH eine positiv inotrope Wirkung besitzt und die HF senkt. Der zusätzliche Bedarf an Vasokonstriktoren ist wahrscheinlich auf eine im Rahmen des PCAS auftretende Vasodilatation zurückzuführen.

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