Die Ischämischen Herzerkrankungen sind die führende Todesursache in Deutschland. Die Entwicklung kardioprotektiver Strategien zur Minimierung des Reperfusionsschadens nach Wiedereröffnung des Gefäßes stellt eine therapeutische Ergänzung dar. Für volatile Anästhetika konnte diese Wirkung bereits in vielen Studien im Tiermodell gezeigt werden. In der Vermittlung dieser Effekte spielen ADRB1 eine ambivalente Rolle. Ziel dieser Arbeit war es, den Einfluss einer ADRB1-Blockade auf die Desfluran-induzierte Postkonditionierung unter Berücksichtigung nachgeschalteter Signaltransduktionswege zu untersuchen.
In der vorliegenden Studie wurde hierfür ein Modell zur Langzeitapplikation von Metoprolol mittels osmotischer Pumpen und einer nicht-invasiven Blutdruckmessung durch Volumen-Druck-Aufzeichnung zur Interventionsüberwachung etabliert. Die planimetrische Infarktgrößenbestimmung erfolgte im in vivo-Herzinfarktmodell der Maus. Mittels Western-Blot wurde die Proteinkonzentration des ADRB1 und durch Real-Time PCR der mRNA-Gehalt von ADRB1, Arrb1 und Gnas bestimmt.
Die Ergebnisse bestätigen die kardioprotektiven Wirkeigenschaften Desflurans, zeigen aber auch, dass Metoprolol allein in diesem Modell nicht kardioprotektiv ist und darüber hinaus die APost durch Desfluran aufhebt. Die Langzeitblockade von ADRB1 hat keinen Einfluss auf dessen Proteinkonzentration. Auf traskriptioneller Ebene wurde gezeigt, dass unter β-Langzeitblockade der ADRB1, Arrb1 und Gnas-mRNA-Gehalt signifikant hochreguliert werden. Desfluran scheint nach Ischämie-Reperfusion diesen Effekt wieder aufzuheben. Daraus resultiert, dass Metoprolol in der Lage ist, auf mRNA-Ebene sowohl den G-Protein-abhängigen Signaltransduktionsweg über Gnas, als auch den G-Protein-unabhängigen Signaltransduktionsweg über Arrb1 hochzuregulieren. / Ischemic heart disease is the leading cause of death in Germany. The development of cardioprotective strategies to minimize reperfusion injury following reopening of the blood vessel represents a therapeutic supplement. For volatile anesthetics, this effect has already been demonstrated in many studies using animal testing. In mediating these effects, the role played by ADRB1 is ambiguous. The aim of this paper is to investigate the influence of an ADRB1 blockade on desflurane-induced post-conditioning, taking into consideration downstream signal transduction pathways.
For the current study, a model was established for the long-term application of metoprolol with osmotic pumps as well as for non-invasive blood pressure measurement using volume pressure recording for intervention monitoring. Planimetric determination of the size of the infarct was performed in the in vivo mouse model for myocardial infarction. The ADRB1 protein concentrations were determined using western blot; real-time PCR was used to establish the mRNA levels of ADRB1, Arrb1 and Gnas.
The results confirm the cardioprotective efficacy of desflurane, but also reveal that, in this model, metoprolol alone does not have a cardioprotective effect and further, that it abolishes desflurane-induced A-Post. The long-term blockade of ADRB1 has no effect on its protein concentration. At the transcriptional level, it has been shown that with long-term β-blockade, ADRB1, Arrb1, and Gnas mRNA levels are significantly upregulated. Desflurane appears to nullify this effect following ischemia reperfusion. As a result, at the mRNA level, metoprolol is able to upregulate not only the G-protein-dependent signal transduction pathway via Gnas, but also the G-protein-independent signal transduction pathway via Arrb1.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:uni-wuerzburg.de/oai:opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de:15404 |
| Date | January 2017 |
| Creators | Kolar-Michaelis, Ulrike |
| Source Sets | University of Würzburg |
| Language | deu |
| Detected Language | German |
| Type | doctoralthesis, doc-type:doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Rights | https://opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de/doku/lic_mit_pod.php, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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