Regelmäßige körperliche Aktivität verlangsamt die Progression arteriosklerotischer Läsionen, reduziert oxidativen Stress und erhöht die Bioverfügbarkeit von Stickstoffmonoxid. Von diesen Vorgängen erwartet man auch eine Verbesserung des Outcomes bei degenerativen Aortenklappenerkrankungen. Ziel der vorliegenden Arbeit war es den Effekt von körperlicher Aktivität im Sinne einer Primärprävention auf die Ausbildung einer Aortenklappensklerose, die ein frühes Stadium in der Entwicklung einer Aortenklappenstenose darstellt, mit ihrem zu Grunde liegendem Pathomechanismus zu untersuchen. Hierfür wurde das Tiermodell der LDL-Rezeptor-knockout-Maus gewählt, da bereits in Studien die regelhafte Induktion von Aortenklappensklerosen und hämodynamisch relevante Stenosen durch cholesterinreiche Nahrung gezeigt werden konnte. Für die vorliegende Studie wurden 4 Wochen alte LDL-Rezeptor-knockout-Mäuse in 4 Gruppen randomisiert: Eine Kontroll-Gruppe mit normaler Diät und bewegungsarmen Lebensstil, eine Cholesterin-Gruppe mit cholesterinreicher Ernährung und bewegungsarmen Lebensstil, eine regelmäßige Trainingsgruppe mit cholesterinreicher Ernährung und regelmäßiger körperlicher Aktivität (60 min/d, 5 Tage/Woche) und eine gelegentlichen Trainingsgruppe, mit cholesterinreicher Ernähung und körperlicher Aktivität (60 min/d, 1 Tag/Woche) für jeweils 16 Wochen. In der 20. Woche wurden histologische Untersuchungen vorgenommen, die Verdickungen der Aortenklappen in der Cholesterin-Gruppe verglichen zur Kontroll-Gruppe zeigten. Regelmäßige, jedoch keine gelegentliche körperliche Aktivität reduziert signifikant diese Verdickung der Aortenklappe. Die immunhistochemischen Untersuchungen zeigten, dass eine Cholesterin-Diät die Endothelintegrität der Aortenklappe zerstört, wohingegen sie durch regelmäßige körperliche Aktivität geschützt wird. Weiterhin zeigte sich eine Erhöhung der Serum-Myeloperoxidase, der oxidierten Low Density Lipoproteine, der in situ Superoxide, als Marker für oxidativen Stress. Es konnten erhöhte Spiegel für Mac3, als Marker für Makrophagenakkumulation, α-smooth muscle actin, als Marker für Klappenfibrose und der proosteogene Marker Alkalische Phosphatase sowie eine erhöhte Mineralisation in der Cholesterin-Gruppe nachgewiesen werden. Wohingegen die genannten Marker in der Gruppe mit regelmäßiger körperlicher Aktivität erniedrigt nachgewiesen werden konnten. Die Ergebnisse der Polymerase-Kettenreaktion ergaben eine erhöhte Expression der messenger-RNA für α-smooth muscle actin, bone morphogentic protein-2, runt- related transcription factor-2 und Alkalische Phosphatase, als Marker für Klappenfibrose und Proosteogenese in der Cholesterin-Gruppe, dagegen waren sie durch regelmäßige körperliche Aktivität erniedrigt. Darüber hinaus erhöht regelmäßige körperliche Aktivität signifikant die Spiegel von zirkulierendem Fetuin-A, als Hemmstoff der Kalzifizierung verglichen zur Cholesterin-Gruppe. Schlussfolgernd lässt sich sagen, dass regelmäßige, jedoch keine gelegentliche körperliche Aktivität einer Aortenklappensklerose im Sinne einer Primärprävention durch eine Anzahl von Mechanismen, wie dem Schutz der Endothelintegrität, der Reduktion von Inflammation und oxidativem Stress sowie der Hemmung des osteogenen Signalweges, vorbeugt.

Regelmäßige körperliche Aktivität verlangsamt die Progression arteriosklerotischer Läsionen, reduziert oxidativen Stress und erhöht die Bioverfügbarkeit von Stickstoffmonoxid. Von diesen Vorgängen erwartet man auch eine Verbesserung des Outcomes bei degenerativen Aortenklappenerkrankungen. Ziel der vorliegenden Arbeit war es den Effekt von körperlicher Aktivität im Sinne einer Primärprävention auf die Ausbildung einer Aortenklappensklerose, die ein frühes Stadium in der Entwicklung einer Aortenklappenstenose darstellt, mit ihrem zu Grunde liegendem Pathomechanismus zu untersuchen. Hierfür wurde das Tiermodell der LDL-Rezeptor-knockout-Maus gewählt, da bereits in Studien die regelhafte Induktion von Aortenklappensklerosen und hämodynamisch relevante Stenosen durch cholesterinreiche Nahrung gezeigt werden konnte. Für die vorliegende Studie wurden 4 Wochen alte LDL-Rezeptor-knockout-Mäuse in 4 Gruppen randomisiert: Eine Kontroll-Gruppe mit normaler Diät und bewegungsarmen Lebensstil, eine Cholesterin-Gruppe mit cholesterinreicher Ernährung und bewegungsarmen Lebensstil, eine regelmäßige Trainingsgruppe mit cholesterinreicher Ernährung und regelmäßiger körperlicher Aktivität (60 min/d, 5 Tage/Woche) und eine gelegentlichen Trainingsgruppe, mit cholesterinreicher Ernähung und körperlicher Aktivität (60 min/d, 1 Tag/Woche) für jeweils 16 Wochen. In der 20. Woche wurden histologische Untersuchungen vorgenommen, die Verdickungen der Aortenklappen in der Cholesterin-Gruppe verglichen zur Kontroll-Gruppe zeigten. Regelmäßige, jedoch keine gelegentliche körperliche Aktivität reduziert signifikant diese Verdickung der Aortenklappe. Die immunhistochemischen Untersuchungen zeigten, dass eine Cholesterin-Diät die Endothelintegrität der Aortenklappe zerstört, wohingegen sie durch regelmäßige körperliche Aktivität geschützt wird. Weiterhin zeigte sich eine Erhöhung der Serum-Myeloperoxidase, der oxidierten Low Density Lipoproteine, der in situ Superoxide, als Marker für oxidativen Stress. Es konnten erhöhte Spiegel für Mac3, als Marker für Makrophagenakkumulation, α-smooth muscle actin, als Marker für Klappenfibrose und der proosteogene Marker Alkalische Phosphatase sowie eine erhöhte Mineralisation in der Cholesterin-Gruppe nachgewiesen werden. Wohingegen die genannten Marker in der Gruppe mit regelmäßiger körperlicher Aktivität erniedrigt nachgewiesen werden konnten. Die Ergebnisse der Polymerase-Kettenreaktion ergaben eine erhöhte Expression der messenger-RNA für α-smooth muscle actin, bone morphogentic protein-2, runt- related transcription factor-2 und Alkalische Phosphatase, als Marker für Klappenfibrose und Proosteogenese in der Cholesterin-Gruppe, dagegen waren sie durch regelmäßige körperliche Aktivität erniedrigt. Darüber hinaus erhöht regelmäßige körperliche Aktivität signifikant die Spiegel von zirkulierendem Fetuin-A, als Hemmstoff der Kalzifizierung verglichen zur Cholesterin-Gruppe. Schlussfolgernd lässt sich sagen, dass regelmäßige, jedoch keine gelegentliche körperliche Aktivität einer Aortenklappensklerose im Sinne einer Primärprävention durch eine Anzahl von Mechanismen, wie dem Schutz der Endothelintegrität, der Reduktion von Inflammation und oxidativem Stress sowie der Hemmung des osteogenen Signalweges, vorbeugt.

<p>The obligate intracellular bacterium <i>Chlamydia pneumoniae (Cp</i>), a common human pathogen, has been associated with atherosclerotic cardiovascular disease. The aetiology of non-rheumatic aortic valve sclerosis has, however, not been clarified. In two prospective studies of 42 and 46 patients undergoing surgical valve replacement because of aortic valve stenosis, the presence of <i>Cp </i>DNA could be demonstrated by polymerase chain reaction (PCR) in 49% and 35% of the sclerotic valves as compared to 9 % and 0%, respectively, of valves from forensic control cases with no heart valve disease. Some inflammatory and infectious diseases are associated with trace element changes. Eleven of 15 trace elements showed changed concentrations in sclerotic valve tissue compared to control valves in support of an active process in the sclerotic valves. Notable was an increased iron concentration in the patients´ valves suggesting a possible link to <i>Cp</i>. Furthermore, a disturbed trace element balance existed in the patients´ sera, the pattern of which was compatible with ongoing infection. In a prospective study of 38 patients operated on for thoracic aortic aneurysm or dissection, <i>Cp</i> DNA <i>w</i>as detected byPCR in 12 % of the aneurysms and the result was confirmed byelectron microscopy(EM<i>).</i> In none of the dissection patients could <i>Cp </i>be demonstratedin the removed tissues. The minimal inhibitory concentration (MIC) and minimal bactericidal concentration (MBC) values for doxycycline and azithromycin increased with longer <i>Cp </i>preincubation times when tested in vitro<i>.</i> EMwas performed to visualise the inactivation at a cellular level.Thus, the results demonstrate <i>Cp </i>in the tissues in non-rheumatic aortic valve sclerosis and in thoracic aortic aneurysm but not in aortic dissection.</p>

The obligate intracellular bacterium Chlamydia pneumoniae (Cp), a common human pathogen, has been associated with atherosclerotic cardiovascular disease. The aetiology of non-rheumatic aortic valve sclerosis has, however, not been clarified. In two prospective studies of 42 and 46 patients undergoing surgical valve replacement because of aortic valve stenosis, the presence of Cp DNA could be demonstrated by polymerase chain reaction (PCR) in 49% and 35% of the sclerotic valves as compared to 9 % and 0%, respectively, of valves from forensic control cases with no heart valve disease. Some inflammatory and infectious diseases are associated with trace element changes. Eleven of 15 trace elements showed changed concentrations in sclerotic valve tissue compared to control valves in support of an active process in the sclerotic valves. Notable was an increased iron concentration in the patients´ valves suggesting a possible link to Cp. Furthermore, a disturbed trace element balance existed in the patients´ sera, the pattern of which was compatible with ongoing infection. In a prospective study of 38 patients operated on for thoracic aortic aneurysm or dissection, Cp DNA was detected byPCR in 12 % of the aneurysms and the result was confirmed byelectron microscopy(EM). In none of the dissection patients could Cp be demonstratedin the removed tissues. The minimal inhibitory concentration (MIC) and minimal bactericidal concentration (MBC) values for doxycycline and azithromycin increased with longer Cp preincubation times when tested in vitro. EMwas performed to visualise the inactivation at a cellular level.Thus, the results demonstrate Cp in the tissues in non-rheumatic aortic valve sclerosis and in thoracic aortic aneurysm but not in aortic dissection.