Medizinische Universität Graz

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Bibliografische Informationen

Titel

Einfluss von körperlicher Belastung auf zirkulierende humane hämatopoetische Stamm- und Progenitorzellen

Kurzfassung

Zielsetzung: Aus dem Knochenmark mobilisierte adulte humane hämatopoetische Stamm- und Progenitorzellen (HSPZ) spielen für körperliche Regenerationsprozesse lebenslang eine wichtige Rolle. Diese Dissertation behandelt den Einfluss von körperlicher Belastung unter Normoxie sowie auch Hypoxie auf Anzahl und Funktionalität adulter zirkulierender hämatopoetischer Progenitorzellen (ZPZ), die CD34+/CD45dim side scatter low HSPZ im peripheren Blut darstellen. Zwei Studien Designs wurden konzipiert um die ZPZ Kinetik und Funktionalität im peripheren Blut einerseits nach definierten Bewegungsprotokollen zu erfassen sowie auch die Beteiligung von bewegungsinduzierten Blutparametern als mögliche Einflussfaktoren zu untersuchen. Methoden: In Studie I wurden zehn gesunde, männliche Probanden (25.3 ± 4.4 Jahre) einer standardisierten Rad-Ergometrie (40 W + 20 W/Min) unter normoxischen (FiO2 ~ 0.21) als auch hypoxischen Bedingungen (FiO2 < 0.15, entspricht 3500 m, für 3 h) unterzogen. Blut wurde sowohl vor als auch 10, 30, 60 und 120 Minuten nach Belastung aus der Ellenbeuge entnommen. Studie II testete sieben Patienten (63.4 ± 7.0 Jahre) in der kardiologischen Rehabilitation. Alle Probanden führten 2-3 unterschiedliche Belastungstests (zufällig ausgewählt aus vier) auf einem Rad-Ergometer durch; jedes Belastungsprotokoll sollte eine andere Blutlaktat-Konzentration hervorrufen. Ergebnisse: Studie I zeigte eine signifikante Erhöhung der ZPZ Ausschüttung 10 min nach Ende der Belastung unter normoxischen als auch hypoxischen Bedingungen. Interessanterweise verringerte sich die Funktionalität der ZPZ 10 Minuten nach Ende der Belastung signifikant, obwohl sich die Anzahl an CD34+/CD45dim Zellen erhöhte. Oxidative Stressparameter und Cortisol korrelierten signifikant mit dem ZPZ Level. Interleukin-6 als auch Noradrenalin (NA) zeigten einen signifikanten Anstieg nach Ende der Belastung. Hypoxie auf einer Höhe von 3500 m ergab keinen zusätzlichen Einfluss. Die in vivo ermittelte bewegungsinduzierte NA-Konzentration zeigte ebenfalls einen signifikanten Effekt auf die ZPZ Funktionalität in vitro. Studie II enthüllte eine signifikante Korrelation zwischen der maximal akkumulierten Blutlaktat-Konzentration und der Anzahl an ZPZ unabhängig vom Bewegungsprotokoll. Conclusio: Der Stress körperlicher Belastung beeinflusst die ZPZ Anzahl und Funktionalität in sehr komplexer Weise und könnte somit bei Regeneration und Reparaturmechanismen eine wichtige Rolle spielen.

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Publikationsjahr

2014

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