WWW.BOOK.DISLIB.INFO
FREE ELECTRONIC LIBRARY - Books, dissertations, abstract
 
<< HOME
CONTACTS



Pages:   || 2 | 3 | 4 |

«DISSERTATION „Myokardiale Proteasen und extrazelluläres Matrixremodeling in entzündlichen Herzerkrankungen“ zur Erlangung des akademischen ...»

-- [ Page 1 ] --

Aus der Klinik für Kardiologie/Pulmologie

der Medizinischen Fakultät Charité – Universitätsmedizin Berlin

DISSERTATION

„Myokardiale Proteasen und extrazelluläres Matrixremodeling in

entzündlichen Herzerkrankungen“

zur Erlangung des akademischen Grades

Doctor medicinae (Dr. med.)

vorgelegt der Medizinischen Fakultät

Charité – Universitätsmedizin Berlin

von

Susanne Rutschow

aus Malchow

Gutachter: 1. Prof. Dr. med. M. Pauschinger

2. Prof. Dr. med. S. Felix

3. Prof. Dr. med. H. Eichstädt Datum der Promotion: 05.06.2011 Inhaltsverzeichnis

1. Zusammenfassung

2. Anteilserklärung

3. Ausgewählte Publikationen 3.1. “Carvedilol improves left ventricular function in murine coxsackievirusinduced acute myocarditis association with reduced myocardial interleukinbeta and MMP-8 expression and a modulated immune response.” 3.2. “Immunmodulation by interleukin-4 supresses matrixmetalloproteinases and improve cardiac function in murine myocarditis.” 3.3. “Left ventricular enlargment in coxsackievirus-B3 induced chronic myocarditis – ongoing inflammation and an imbalance of the matrix degrading system.”

4. Lebenslauf

5. Publikationsliste

6. Selbständigkeitserklärung

7. Danksagung Myokardiale Proteasen und extrazelluläres Matrixremodeling in entzündlichen Herzerkrankungen Susanne Rutschow Hintergrund: In letzten Studien konnte gezeigt werden, dass die Entzündungsreaktion in der akuten Myokarditis mit ihrem Einfluss auf den Umbau der extrazellurären Matrix zu einem strukturellen Integritätsverlust des Myokards beitragen kann. Eine pharmakologische Beeinflussung dieser überschießenden Entzündungsreaktion könnte die daraus resultierende Entwicklung und Progression der Herzinsuffizienz verhindern. Des Weiteren ist noch unklar, inwiefern die myokardiale Entzündung mit Ihrem Einfluss auf den extrazellulären Matrixumbau mitentscheidend ist für die Entwicklung der inflammatorischen Kardiomyopathie aus der akuten Myokarditis.

Methoden: In einem Cosackievirus B3 induzierten akuten Myokarditis-Maus-Modell (balb/c) wurden 10 Tage nach Infektion die Effekte von Carvedilol, Metoprolol und IL-4 auf die Hämodynamik, die myokardiale Entzündungszellinfiltration und die Zytokinexpression untersucht. Des Weiteren wurde der Einfluss auf das MMP/TIMP-Systems analysiert. In einem weiteren Versuch wurden die Hämodynamik, die Entzündungsreaktion und der extrazelluläre Matrixumbau in einem Cosackievirus B3 induzierten chronischen MyokarditisMaus-Modell (swr/J) am 4., 7. und 28. Tag nach Infektion untersucht.

Ergebnisse: In dem akuten Myokarditismodell reduzierte die Intervention mit Carvedilol die erhöhte Expression von TGF-beta, IL-1-beta und MMP-8 und führte zu einer verbesserten linksventrikulären Pumpfunktion, was durch die Gabe von Metoprolol nicht aufgezeigt wurde. Die IL-4-Gabe zeigte, bei verbesserter linksventrikulärer Funktion, eine Reduktion der Entzündungsreaktion (CD11b, IL-2) und MMP-Expression (MMP-2/-3/-9). Im chronischen Myokarditis-Maus-Modell konnte eine linksventrikuläre Dilatation mit reduzierter Funktion dargestellt werden, welche mit einer chronisch erhöhten Entzündungsreaktion und einem signifikanten Ungleichgewicht im MMP/TIMP-System korrelierte.

Zusammenfassung: Eine Reduktion der Entzündungsreaktion in der akuten Myokarditis durch Carvedilol und IL-4 führt zur einer Reduktion des extrazellulären Matrixumbaus und somit zu einer verbesserten linksventrikulären Pumpfunktion. Die chronische Entzündungsreaktion mit ihrem Einfluss auf das Ungleichgewicht im MMP/TIMP-System ist ein entscheidender Faktor für den strukturellen Integritätsverlust des Myokards und die Entwicklung der inflammatorischen Kardiomyopathie mit dilatiertem linken Ventrikel und deutlich reduzierter linksventrikulärer Pumpfunktion.

Einleitung: Die akute Myokarditis ist eine entzündliche Herzerkrankung, meist verursacht durch virale Infektion, zum Beispiel Enteroviren. Sie kann mit einer akuten linksventrikulären Dysfunktion assoziiert sein, verbunden mit einer myokardialen Infiltration von Entzündungszellen und einer erhöhten Expression proinflammatorischer Zytokine. Diese myokardiale Entzündungsreaktion hat nicht nur einen Einfluss auf die myokardiale Hypertrophie oder Apotose, sondern spielt auch eine entscheidende Rolle in der Beeinflussung des extrazellulären Matrixumbaus. Proinflammatorische Zytokine induzieren die Expression von Matrix-Metalloproteinasen (MMP), welche viele extrazelluläre Matrixproteine abbauen können, und reduzieren die tissue inhibitors of MMP´s (TIMPs). Da die strukturelle Integrität des Herzens durch eine genaue Balance zwischen Kollagenaufbau und Abbau definiert ist kann eine überschießende Entzündungsreaktion, wie in der akuten viralen Myokarditis, zu einem Zusammenbruch dieses genau regulierten Systems führen.

Diese Dysbalance kann in der Entwicklung einer linksventrikulären Dysfunktion resultieren.

Es gibt bisher wenig evidenzbasierte klinische Studien, die eine wirkungsvolle Therapie der akuten Myokarditis erlauben. Zur Überprüfung von möglichen Therapieoptionen müssen daher Tiermodelle der akuten Myokarditis herangezogen werden. Der Betablocker Carvedilol kann experimentell die Expression proinflammatorischer Zytokine inhibieren, so dass dadurch eine Verbesserung der linksventrikulären Funktion durch vermindertes Remodeling der extrazellulären Matrix zu erwarten wäre. Auch Interleukin 4 (IL-4) hat in experimentellen Studien gezeigt proinflammatorische Zytokine zu reduzieren und selber einen inhibierenden Effekt auf die Expression von Matrix Metalloproteinasen aufzuweisen.





Untersuchungen an endomyokardialen Biopsien von Patienten mit inflammatorischer Kardiomyopathie und dem Nachweis von intramyokardialer Entzündung und viraler Persistenz lassen einen Zusammenhang zwischen akuter Myokarditis und inflammatorischer Kardiomyopathie vermuten. Ob hier die chronisch erhöhte myokardiale Entzündung zu einem auch chronisch pathologischen Kollagenumbau führt ist noch unklar. Ein experimenteller Zeitverlauf, der die Entwicklung von der akuten zur chronischen Myokarditis untersucht, könnte hilfreich sein, die Pathophysiologie auch beim Patienten besser zu verstehen.

Zielstellung:

- Behandlung der akuten Myokarditis mit Carvedilol und IL-4 mit Analyse der extrazellulären Matrix und Einflussnahme auf die linksventrikuläre Pumpfunktion.

- Analyse eines chronischen Myokarditismodell in der akuten, subakuten und chronischen Phase mit Analyse der extrazellulären Matrix und Einflussnahme auf die linksventrikuläre Pumpfunktion.

Methoden:

Mausmodell: Gemäß Tierversuchsantrag wurden 8 Wochen alte männliche balb/c Mäuse (n=80) und 6 Wochen alte swr/J Mäuse (n=60) (Jackson Laboratory (Bar Habor, ME USA)) untersucht. Die Studie 1 umfasste 60 balb/c Mäuse. Davon wurden 30 Tiere mit 5 mal 105 PFU CVB-3 infiziert und 30 Tiere wurden kontrollinfiziert. Jeweils 10 infizierte Tiere und 10 kontrollinfizierte Tiere wurden nicht behandelt. Weitere 20 Tiere (10 kontrollinfiziert/ 10 infiziert) erhielten 24h post infektionem 5mg/kg/12h Carvedilol. Die letzten 20 Tiere (10 kontrollinfiziert/ 10 infiziert) erhielten 24h post infektionem 15mg/kg/12h Metoprolol. Die Studie 2 umfasste 20 balb/c Mäuse. 12 Tiere wurden mit 5 mal 105 PFU CVB-3 infiziert und 8 Tiere wurden kontrollinfiziert. Jeweils 4 infizierte Tiere und 4 kontrollinfizierte Tiere wurden nicht behandelt. Weitere 4 kontrollinfizierte Tiere erhielten 200ng rmIL-4 tgl.

intraperitoneal. 4 infizierte Tiere erhielten 200ng rmIL-4 tgl. intraperitoneal von Tag 1-5 und die letzten 4 infizierten Tiere erhielten 200ng rmIL-4 tgl. intraperitoneal von Tag 5-10. Die Studie 3 umfasste 60 swr/J Mäuse, davon wurden 30 Tiere mit 5 mal 105 PFU infiziert und die anderen 30 Tiere wurden kontrollinfiziert.

Hämodynamische Untersuchungen: In Studie 1 und 2 erfolgte 10 Tage nach Infektion die hämodynamische Untersuchung via 1.2 F Milar Tipp Katheter im linken Ventrikel. Gemessen wurden der linksventrikuläre Druck, dP/dt max als Kontraktilitätsparameter, dP/dt min als Diastoleparameter und die Herzfrequenz. In Studie 3 erfolgte bei jeweils 10 kontrollinfizierten Tieren und 10 infizierten Tieren am Tag 4, 7 und 28 nach Infektion die hämodynamische Analyse via Konduktance-Katheter. Hier erfolgte die Messung der oben genannten Parameter. Zusätzlich konnten die endsystolischen und enddiastolischen Volumen erhoben werden, die Auswurfsfraktion und der linksventrikuläre enddiastolische Druck.

RNA-Isolierung und reverse Transkription: Nach der hämodynamischen Untersuchung wurde das Herz entnommen und für unterschiedliche Untersuchungen geteilt. Bei allen 3 Studien erfolgte die RNA-Isolierung mit der TRIZOL-Methode (GIBCO BRL), die Behandlung mit RNAse free DNAse I (Roche) und die Umschreibung in cDNA mittel first-strand cDNA kit (Promega, Mannheim).

Semiquantitative RT-PCR: Die RT-PCR wurde in allen 3 Studien durchgeführt zur Analyse der mRNA-Expression im myokardialen Gewebe. In Studie 1 erfolgte die Analyse von ILbeta, TNF-alpha, TGF-beta, IL-10, IL-15, Kollagen 1 und 3, Fibronectin, MMP-3,-8,-9, MTMMP, EMMPRIN und TIMP-4. In Studie 2 erfolgte die Analyse von IL-2, IL-4, TGF-beta, INF-gamma, TNF-alpha, MMP-2,-3, und MMP-9. In Studie 3 erfolgte die Analyse von IL-6, INF-gamma, IL-1beta, TNF-alpha, IL-10, Collagen 1, 3 und 4, MMP-2,-3,-8, EMMPRIN, TIMP-1, uPA, tPA und CVB-3. Die PCR-Produkte wurden in 1,2%igen Agarose-Gel mit Ethidium bromid aufgetragen und die spezifischen Banden der PCR-Produkte als optische Dichte mittels Scion images software analysiert. Ausgewertet wurde dann der relative mRNA-Anteil als Ratio des Zielgens zu beta-aktin als interne Kontrolle.

Histologie: In Studie 3 erfolgte die Analyse der myokardialen Fibrose mittels sirius red staining. Hierfür wurden myokardiale Gewebsstücke in Paraffin eingebettet und in 5µm dicke Schnitte geschnitten und in 0,1% picrosirius red gefärbt. Unter polarisiertem Lichtmikroskop wurde der Fibroseanteil als Area-Fraktion gemessen.

Immunhistologie: 5µm Kryostase-Schnitte wurden mit Acetone fixiert und mit 0,3% H2O2 10min geblockt. Um unspezifische Bindungen zu verhindern wurden die Schnitte in 1,5%igen Kaninchen Serum gelöst. In Studie 1 erfolgte die T-Lymphozyten-Analyse mittels rat anti mouse-CD4 Antikörper (Pharmingen 1:50), rat anti mouse-CD8a Antikörper (Pharmingen 1:50) und goat anti mouse-CD3 Antikörper (Santa Crux 1:25). Biotinylated rabbit anti rat IgG (Dako 1:100) und biotinylated rabbit anti goat IgG (Vector 1:200) dienten als zweiter Antikörper und VECTASTAIN als ABC-Reagenz. In Studie 2 erfolgte die Analyse mit goat anti-CD3 (1:25; Santa Cruz), rat anti-CD8a (1:50; Pharmingen) und rat anti-CD11b (Pharmingen 1:50). Eine Analyse der MMP´s erfolgte mit rabbit anti-MMP-3 and rabbit antiMMP-9 (Chemicon). In Studie 3 erfolgte die Analyse der CD-3-T-Lymphozyten wie oben beschrieben. Die Auswertung erfolgte bei 100facher Vergrößerung mittels Lusia G software.

Zymographie: In Studie 2 und 3 wurde zur Aktivitätsmessung von MMP-2 und MMP-9 die Gelatinezymographie durchgeführt. Hierfür wurde eine SDS-Gel Elektrophorese auf 10%igen polyacrylamidgel mit 0,1%gelatin durchgeführt und jeweils 40µg Protein einer Probe untersucht. Die Gele wurden nach der Elektorphorese mit Coomassie G250 gefärbt. Nach Entfärbung zeigte sich die Aktivität als klare Bande auf blauem Hintergrund und konnte ausgewertet werden mittels Scion image software.

Luxol fast blue: In Studie 2 und 3 wurde zur Darstellung der Myozytolyse die Färbung mit Luxol fast blue durchgeführt. Hierfür wurden 5µm dicke Paraffinschnitte 4 Stunden in Luxol fast blue solution gefärbt, gefolgt von einer Differenzierung mit Lithium carbonat und ethanol. Eine weitere Färbung erfolgte mit Nuclear fast red und EOSIN. Die Auswertung erfolgte bei 100facher Vergrößerung mittels Lusia G software.

ELISA: In der Studie 3 wurden die Zytokine IL-1beta, IL-6 und Interferon-gamma mittels ELISA (Pharmingen/BD Biosciences, San Diego, CA, USA) nach Herstellerinstruktion analysiert. Alle Untersuchungen wurden doppelt durchgeführt und mit den myokardialen Werten von GAPDH abgeglichen.

Ergebnisse und Diskussion:



Pages:   || 2 | 3 | 4 |


Similar works:

«Aus der Klinik für Anästhesiologie und operative Intensivmedizin der Medizinischen Fakultät Charité – Universitätsmedizin Berlin DISSERTATION Einfluss von Ethanol auf TNF- und IFN- produzierende CD4+ und CD8+ T-Zellen am operativen, infektiösen Mausmodell zur Erlangung des akademischen Grades Doctor medicinae (Dr. med.) vorgelegt der Medizinischen Fakultät Charité – Universitätsmedizin Berlin von Anett Neumann aus Eisenhüttenstadt Gutachter: 1. Prof. Dr. med. C. Spies 2....»

«Aktuelle wissenschaftliche Literatur zur Anthroposophischen Medizin, oder aus entsprechenden Arbeitsgruppen 2005 2012 Die Liste erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit Current scientific literature on Anthroposophic Medicine, or from respective working groups 2005 2012 The list makes no claim to be complete 1. Adriaansen-Tennekes R. Health aspects. Relation between (organic) food intake and immunological parameters. In: van de Vijver LPL, editor. Proceedings seminar, Measuring food...»

«Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg Universitätsklinikum Erlangen Psychiatrische und Psychotherapeutische Klinik Direktor: Prof. Dr. Johannes Kornhuber Konzentrationsabhängige funktionelle Hemmung der sauren Sphingomyelinase durch Antidepressiva Inaugural-Dissertation zur Erlangung der Doktorwürde der Medizinischen Fakultät der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg vorgelegt von Sven Städtler aus Kulmbach Gedruckt mit Erlaubnis der Medizinischen Fakultät der...»

«Aus dem der Klinik für Kieferchirurgie und Plastische Gesichtschirurgie der Medizinischen Fakultät Charité – Universitätsmedizin Berlin DISSERTATION Antitumorale in-vivo-Wirksamkeit von Epigallokatechingallat bei topischer Applikation in Kombination mit der Elektroporation am oralen Plattenepithelkarzinom im Nacktmausmodell zur Erlangung des akademischen Grades Doctor medicinae (Dr. med.) vorgelegt der Medizinischen Fakultät Charité – Universitätsmedizin Berlin von Alexander Opri aus...»

«Curriculum Vitae Prof. Dr. Thorsten Gehrke Medical Director ENDO-Klinik Holstenstrasse 2, 22767 Hamburg Germany Age: 53 years Study of Medicine: 1981 – 1987 University of Hamburg, Germany Institute for Anatomy: 1988 – 1989 University of Kiel, Germany General Surgery: 1989 – 1991 Geesthacht, Germany Orthopedic Surgery 1991 – 1993 Orthopedic Department, University of Kiel, Germany Endoprosthetic Surg. 1993 – 1995 ENDO-Clinic, Hamburg, Germany Orthopedic Surgery: 1995 – 1999 Orthopedic...»

«ARTICLE ENVIRONMENT AND BEHA 10.1177/0013916503260163 VIOR / May 2004 Staats et al. / PROENVIRONMENT HOUSEHOLD CHANGE AL EFFECTING DURABLE CHANGE A Team Approach to Improve Environmental Behavior in the Household HENK STAATS teaches environmental psychology and research methods at the Department of Social and Organizational Psychology at Leiden University, the Netherlands. He coordinates the activities of the Centre for Energy and Environmental Research. His research interests include...»

«Aus der Klinik für Neurologie der Medizinischen Fakultät Charité – Universitätsmedizin Berlin DISSERTATION Identifizierung von Risikofaktoren für schlaganfallassoziierte Infektionen anhand der PANTHERIS-Studie zur Erlangung des akademischen Grades Doctor medicinae (Dr. med.) vorgelegt der Medizinischen Fakultät Charité – Universitätsmedizin Berlin von Jos Göhler aus Dresden Gutachter: 1. Prof. Dr. med. A. Meisel 2. Prof. Dr. med. C. Kessler 3. Priv-Doz. Dr. med. U. Walter Datum der...»

«aus der Kinderund Jugendklinik der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg Direktor: Prof. Dr. med. Dr. h.c. W. Rascher Bedeutung des Integrins α8ß1 für die Zellaktivierung in der Pathogenese der Fibrose Inaugural-Dissertation Zur Erlangung der Doktorwürde der Medizinischen Fakultät der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg vorgelegt von Christina Dinkel, geboren in Erlangen Gedruckt mit Erlaubnis der Medizinischen Fakultät der Friedrich-Alexander-Universität...»

«Carmen Huckel Schneider Legitimacy and Global Governance in Managing Global Public Health Dissertation zur Erlangung des akademischen Grades Doktor der Sozialwissenschaften In der Fakultät Für Sozialund Verhaltenswissenschaften Der Eberhard-Karls-Universität Tübingen ii Gedruckt mit Genehmigung der Fakultät für Sozialund Verhaltenswissenschaften der Universität Tübingen Hauptberichterstatter: Prof. Volker Rittberger, Ph.D. Mitberichterstatter: Prof. Dr. Martin Nettesheim Dekan: Prof....»

«Lucian Blaga Central University Library Research Department PHILOBIBLON Transylvanian Journal of Multidisciplinary Research in Humanities Volume XVII Number 1 – January – June 2012 – Cluj University Press Philobiblon – Vol. XVII (2012) – No. 1 PEER-REVIEWING The Peer-Reviewing process of articles sent for publication comprises the following stages: first, the articles are reviewed by the editors in order to determine whether they correspond in field of research and subject to the...»





 
<<  HOME   |    CONTACTS
2016 www.book.dislib.info - Free e-library - Books, dissertations, abstract

Materials of this site are available for review, all rights belong to their respective owners.
If you do not agree with the fact that your material is placed on this site, please, email us, we will within 1-2 business days delete him.