Medizinische Universität Graz

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Bibliografische Informationen

Titel

Dehnungsabhängige Genexpression am isolierten humanen Myokard

Kurzfassung

Hintergrund:
Dehnung ist ein sehr wichtiger Auslöser von kardialem Remodeling. Mehrere durch Dehnung verursachte strukturelle Veränderungen, wie zum Beispiel Hypertrophie, Fibrose und Entzündung wurden in der Literatur beschrieben. Doch je genauer man sich auf die frühen und sehr frühen Veränderungen fokussiert desto offensichtlicher wird eine Wissenslücke. Die Hypothese dieser Diplomarbeit war, dass das sehr frühe Remodeling durch Dehnung im isolierten menschlichen Myokard induzierbar ist und das dies durch Veränderungen der Genexpression bereits nach wenigen Stunden nachweisbar ist.

Methode:
Muskelstreifen(Trabekel) wurden aus zwei verschiedenen Quellen bezogen; A) Atriales Myokard des rechten Vorhofohr (Auriculum) von Patienten, welche sich einer offenen Herzoperation unterzogen. B) Ventrikuläres Myokard von Organspendern, welche aufgrund von technischen oder medizinischen Gründen nicht für eine Organtransplantation geeignet waren. Als Reaktion auf elektrische Stimulation kontrahierten die Trabekel in einem Organbad unter physiologischen Bedingungen. Die Interventions-Gruppe wurde gedehnt und kontrahierte isometrisch (entspricht maximaler Vorlast und Nachlast). Die Kontrolle verblieb dehnungsfrei (keine Vorlast und fast isotonische Kontraktionen). Nach entweder 6 oder 8 Stunden wurden die Trabekel in flüssigem Stickstoff gefroren und bis zur RNA Isolation und dazugehöriger quantitativen Realtime - Polymerase Ketten Reaktion (qRT- PCR) gelagert. In der qRT – PCR wurden 5 Hypertrophie-Markergene, 2 Fibrose-Markergene, 1 Entzündungs-Markergene und ein Signalweg-Markergen getestet.

Ergebnis:
Dehnung induzierte eine Hochregulation von allen getesteten Genen im atrialen Myokard. Die maximalen Anstiege für die Hypertrophie-marker waren: BNP 10,94 fache nach 8 Stunden, ANP 4,31 fache nach 8 Stunden, ACTA1 15,03 fache nach 8 Stunden, MYH7 3,2 fache nach 6 Stunden, FHL1 3,94 fache nach 8 Stunden.
Für die Fibrose Marker war das Ergebnis ähnlich: TGFbeta 3,17 fache nach 6 Stunden, TIMP3 10,07 fache nach 6 Stunden. Der Entzündungs-marker IL6R wurde hochreguliert um das 12,17 fache nach 6 Stunden und das Markergen des Signalweges RCAN 1 zeigte eine 5,94 fache Hochregulation nach 6 Stunden an.
Im Gegensatz dazu zeigte im ventrikulären Myokard nur ANP eine 2,29 fache Hochregulation nach 8 Stunden.

Diskussion:
Diese Ergebnisse führen zu der Vermutung, dass es bereits nach 6 oder 8 Stunden durch akute Dehnung zu einer Induktion und Expressionssteigerung von Hypertrophie-, Fibrose- und Entzündungsmarkern im humanen Myokard kommt. Dies konnte im Ventrikelmyokard für ANP gezeigt werden aber nicht für andere Marker, das lässt sich durch die verringerte Zahl an Proben des seltener verfügbaren Ventrikel Myokards erklären.

Schlagwörter

Exzitation-Transkriptions-Kopplung, Dehnungsabhängige Genveränderungen, humanes Myokard, Dehnung, NF-AT Signalweg, Hypertrophie

Anzahl Seiten

Publikationsjahr

2015

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