dc.contributor.author
Gül, Safak
dc.date.accessioned
2018-06-07T15:34:00Z
dc.date.available
2012-02-23T10:54:05.077Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/1271
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-5473
dc.description.abstract
Die Wandschubspannung ist ein zentraler Faktor der mikrovaskulären
Hämodynamik. Ihre tangentiale Wirkung auf die Endothelzellen gewährleistet und
etabliert die Aufrechterhaltung eines physiologischen Gleichgewichtes der
Perfusion in vielen Geweben, so auch im Skelettmuskel. Wie die mikrovaskuläre
Hämodynamik in dem jeweiligen Gewebe sich in einer Feedback-Reaktion
adaptiert, ist jedoch weitgehend unbekannt. Allerdings scheint das
Signalmolekül (NO), hergestellt durch NO-Synthasen (NOS) dabei eine wichtige
Rolle einzunehmen. Im Skelettmuskel wird NO sowohl durch die im Endothelium
verankerte eNOS als auch durch die sarkolemmal lokalisierte nNOS
bereitgestellt. Das Ziel in der vorliegenden Arbeit war es in vivo den
Einfluss der eNOS und nNOS auf die Etablierung der Wandschubspannung in
Kapillaren zu analysieren. Die Umsetzung dieser Fragestellung konnte nach
Ausarbeitung und Etablierung eines intravitalmikroskopischen Verfahrens
erfolgen. Auf diese Art konnte das mikrovaskuläre Kapillarsystem im Musculus
extensor digitorum longus (EDL) der Maus durch kontinuierliches
Videomonitoring dargestellt und offline analysiert werden. Im Rahmen der
Auswertung erfolgte durch Bestimmung der Geschwindigkeit der
Erythrozytenströmung und des Kapillardurchmessers eine Berechnung der
apparenten Wandschubspannung in den Kapillaren. Diese Untersuchungen wurden an
drei Mausstämmen (C57/B16-, nNOS- und eNOS-Knockout-Mäuse) sowohl im
unbehandelten (basal) als auch nach Behandlung mit Prazosin (über 36 Stunden
als Zusatz im Trinkwasser) durchgeführt. Alle Versuchstiere der Kontrollgruppe
ohne Prazosinbehandlung wiesen während der intravitalmikroskopischen
Untersuchung einen nahezu konstanten mittleren arteriellen Blutdruck von 90 –
110 mmHg auf. Der Vergleich zu den Versuchsgruppen nach Prazosinbehandlung
präsentierte dagegen eine deutliche Erniedrigung des mittleren arteriellen
Blutdruckes auf 80 – 100 mmHg. In beiden Gruppen mit und ohne
Prazosinbehandlung lag der durchschnittliche Kapillardurchmesser zwischen 6,0
+/- 0,5 μm. Es zeigen sich keine signifikanten Unterschiede im Vergleich der
einzelnen Gruppen. Auffallend war die Veränderung der
Erythrozytenflussgeschwindigkeiten in den einzelnen Versuchsgruppen. So hatten
die nNOS-defizienten Mäuse mit 90 μm/sec im Vergleich zu den eNOS-defizienten
Mäusen mit 80 μm/sec und den C57/Bl6-Mäuse mit 70 μm/sec die höchsten Werte.
Eine signifikante Änderung im Sinne einer Geschwindigkeitssteigerung um das 2-
bis 3-fache in den Kapillaren war nach der Behandlung mit Prazosin
nachweisbar. Es ließen sich Messwerte zwischen 200 - 300 μm/sec bei den eNOS-
und nNOS-defizienten sowie den C57/B16-Mäusen ableiten. Die hieraus berechnete
Wandschubspannung zeigte analog in allen drei Mausgruppen nach
Prazosinbehandlung eine signifikante Erhöhung der Wandschubspannung. Die Werte
für die Wandschubspannung lagen ohne Behandlung zwischen 2 – 4 dyne/cm². Nach
Prazosinbehandlung (high flow) steigerte sich die Wandschubspannung auf Werte
zwischen 11 – 14 dyne/cm². Weder unter Basalbedingungen noch unter high flow
Bedingungen nach Prazosinbehandlung führte die genetische Ablation von nNOS
und eNOS zu einer veränderten Wandschubspannung. Diese Daten lassen vermuten,
dass NO nicht bei der Erhöhung der Wandschubspannung nach arterieller
Vasodilatation beteiligt ist.
de
dc.description.abstract
The wall shear stress is a central factor in microvascular hemodynamics. Its
tangential effect on the endothelial cells allows perfusion in many tissues,
including the skeletal muscles, to be kept physiologically balanced. The way
in which the microvascular hemodynamics is adapted to the respective tissues
in a feedback reaction is largely unknown. However, the signal molecule (NO),
made by NO synthases (NOS) appears to play an important role. NO is present in
the skeletal muscles both as eNOS embedded in the endothelium and as nNOS
found in the sarcolemma. The aim of this study was to analyse the effect of
eNOS and nNOS on the establishment of the wall shear stress in capillaries in
vivo. The research question was investigated by developing and using an
intravital microscopic process. In this way, the microvascular capillary
system in the extensor digitorum longus (EDL) muscle of the mouse could be
shown with continuous video monitoring and analysed offline. In terms of
evaluation, a calculation of the apparent wall shear stress in the capillaries
was made by determining the speed of the erythrocyte flow and the capillary
diameter. These investigations were carried out on three strains of mouse
(C57/B16, nNOS and eNOS knockout mice), both untreated (control) and after
treatment with Prazosin (added to the drinking water over a period of 36
hours). All test animals in the control group not being treated with Prazosin
showed a virtually constant central arterial blood pressure of 90 – 110 mmHg
during the intravital microscopic tests. In comparison, the test group
following treatment with Prazosin showed a significant decrease in the central
arterial blood pressure to 80 – 100 mmHg. In both groups with and without
treatment with Prazosin, the average capillary diameter was 6.0 +/- 0.5 µm.
There were no significant differences within the individual groups. The change
in the erythrocyte speeds within the individual test groups was notable. The
nNOS-48 deficient mice showed highest speeds of 90 µm/sec as compared with the
eNOS-deficient mice with speeds of 80 µm/sec and the C57/B16 mice with speeds
of 70 µm/sec. A significant increase in speed of 2 to 3 times could be seen in
the capillaries after treatment with Prazosin. Measurement values between 200
- 300 µm/sec could be identified for the eNOS, nNOS-deficient and the C57/B16
mice. The wall shear stress calculated from this showed a significant increase
in wall shear stress after treatment with Prazosin for all three groups of
mice. The values for the wall shear stress were between 2 – 4 dyne/cm2 for
mice which had not been treated with Prazosin. After treatment with Prazosin
(high flow) the wall shear stress increased to between 11 – 14 dyne/cm2.
Genetic ablation of nNOS and eNOS did not lead to a change in the wall shear
stress in either the control group or under high flow conditions after
treatment with Prazosin. The assumption can therefore be made that NO is not
involved in the increase in wall shear stress following arterial vasodilation.
en
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject
arterial vasodilation
dc.subject
wall shear stress
dc.subject
intravital microscopy
dc.subject
microvascular hemodynamics
dc.subject.ddc
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften::610 Medizin und Gesundheit
dc.title
Der Einfluss von Stickstoffmonoxid (NO) auf die Wandschubspannung im
kapillären Gefäßnetzwerk des Skelettmuskels
dc.contributor.contact
safak.guel@charite.de
dc.contributor.firstReferee
Prof. Dr. med. A. R. Pries
dc.contributor.furtherReferee
Prof. Dr. med. B. Vollmar
dc.contributor.furtherReferee
Prof. Dr. med. V. Djonov
dc.date.accepted
2012-02-24
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000035936-6
dc.title.subtitle
eine intravitalmikroskopische Studie am Mausmodell
dc.title.translated
The effect of nitrogen oxide (NO) on the wall shear stress in the capillary
vasculature of the skeletal muscles
en
dc.title.translatedsubtitle
an intravital microscopic study on mice
en
refubium.affiliation
Charité - Universitätsmedizin Berlin
de
refubium.mycore.fudocsId
FUDISS_thesis_000000035936
refubium.mycore.derivateId
FUDISS_derivate_000000012378
dcterms.accessRights.dnb
free
dcterms.accessRights.openaire
open access