Das ß-Rezeptorensystem spielt nicht nur eine wesentliche Rolle in der Modula-tion von linksventrikulärer Funktion und Herzfrequenz, sondern ist auch an der Entwicklung der Herzinsuffizienz maßgeblich beteiligt. Es konnte bereits in vorherigen Arbeiten gezeigt werden, dass eine herzspezifische Überexpression des ß1-adrenergen Rezeptors an transgenen Mäusen initial zu einer gesteigerten Kontraktilität, im weiteren Verlauf zu einer linksventrikulären Hypertrophie und schließlich zu einer Herzinsuffizienz führt. Da Veränderungen im kardialen Energiestoffwechsel ein Charakteristikum für alle Formen der Herzinsuffizienz sind, wurde in der vorliegenden Arbeit untersucht, ob Veränderungen im myokardialen Energiestoffwechsel dieser Mäuse vor den Zeichen einer kardialen Dysfunktion nachweisbar sind. Dazu wurden an isolierten Langendorff-perfundierten Herzen von 4 Monate alten Wildtyp- und ß1-überexprimierten Mäusen (TG) simultan die linksventrikuläre Funktion und der Energiestoffwechsel (31P-NMR-Spektroskopie) bei unterschiedlichen Arbeitslastbedingungen charakterisiert. Die isovolumetrische linksventrikuläre Funktion (Druck-Frequenz-Produkt) der ß1-überexprimierten Herzen unterschied sich nicht von der der Wildtyp-Herzen. Das Phosphocreatin (PCr)/ATP-Verhältnis war jedoch unter gleichen Lastbedingungen in den ß1-überexprimierten Herzen signifikant niedriger als in denen der WT-Herzen. Parallel zeigte sich im Vergleich zu den WT-Herzen eine Verringerung des Gesamtcreatin-Gehalts (gemessen mittels HPLC). Des Weiteren konnten eine signifikante Abnahme des Creatintransporter-Gehalts, der Aktivität der mitochondrialen und der totalen Creatinkinase sowie der Aktivität der Citratsynthase (als Marker der Mitochondriendichte) nachgewiesen werden. Zusammenfassend erbringen damit diese noch vor der Entwicklung einer linksventrikulären Dysfunktion in transgenen Herzen nachweisbaren Veränderungen im Creatinkinase-System, im Creatinstoffwechsel und im Bereich der mitochondrialen Proteine einen weiteren Hinweis dafür, dass Veränderungen im myokardialen Energiestoffwechsel eine mitentscheidende Rolle bei der Verschlechterung der Herzleistung nach chronischer ß-adrenerger Stimulation spielen. / The ß-adrenergic receptor system not only plays a central role in modulation heart rate and left-ventricular (LV) contractility, but is also involved in the development of heart failure. We have, recently, shown that heart-specific overexpression of the ß1-adrenergic receptor in transgenic mice (TG) initially leads to increased contractility, followed by LV hypertrophy and heart failure. Since one feature for all forms of heart failure are characteristic changes in myocardial energy metabolism, we asked whether alterations in energetics are detectable in these mice before signs of LV impairment are present. Myocardial energetics (31P NMR spectroscopy) and LV performance were measured simultaneously in isolated perfused hearts at different workloads. LV performance as well as contractile reserve was identical for hearts of 4-month-old TG and wild-type mice. The ratio of phosphocreatine to ATP and total creatine content were significantly reduced in TG. Furthermore, there was a significant decrease in creatine transporter content, mitochondrial and total creatine kinase (CK) activity as well as citrate synthase activity, indicating impaired oxidative energy generation in TG. In conclusion, these findings of alterations in the CK system, creatine metabolism and mitochondrial proteins in TG hearts prior to the development of LV dysfunction provide further evidence that changes in myocardial energetics play a central role in the deterioration of cardiac function after chronic ß-adrenergic stimulation.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:uni-wuerzburg.de/oai:opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de:2372 |
| Date | January 2008 |
| Creators | Niebler, Reinhard |
| Source Sets | University of Würzburg |
| Language | deu |
| Detected Language | German |
| Type | doctoralthesis, doc-type:doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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