Die Rolle des Toll-like Rezeptor 4 beim Myokardinfarkt im Tiermodell

Abstract

Der Myokardinfarkt stellt nach wie vor eine der Hauptursachen für Morbidität und Mortalität weltweit dar. Die die Prognose nach Myokardinfarkt bestimmenden Determinanten sind die Infarktgröße und das kardiale Remodeling, welches mit Inflammation, Ventrikeldilatation, -hypertrophie, -fibrosierung und Verschlechterung der kardialen Pumpfunktion assoziiert ist. Vor einiger Zeit wurden die Toll-like Rezeptoren (TLR´s), eine Rezeptorgruppe des angeborenen Immunsystems als Schlüsselrezeptoren für die Initialisierung der Inflammationsreaktion identifiziert. Die Familie der TLR`s wird sowohl über endogene als auch über exogene Liganden aktiviert. Beim Myokardinfarkt jedoch führt die Aktivierung der TLR`s über endogene Liganden, die durch die Zellnekrose freigesetzt werden zur Initialisierung von Signalkaskaden, die dann zur Inflammationsreaktion und zum Remodeling im Myokard führen. Der TLR4 gilt als einer der am besten erforschten Toll-like Rezeptoren. So ist inzwischen bekannt, dass er neben der Entstehung von kardiovaskulären Erkrankungen und Infektionen auch an der Entstehung einer Vielzahl weiterer Erkrankungen beteiligt ist. Die Erforschung des TLR4 führte zu einer Vielzahl von Ergebnissen, die neue Erkenntnisse über die Rolle des TLR4 im Immunsystem und den kardiovaskulären Erkrankungen einbrachten. In der vorliegenden Arbeit wurde zum ersten Mal die Rolle des TLR4 bei einer induzierten chronischen Myokardischämie im experimentellen Mausmodell untersucht. Dazu wurde in einer Gruppe von TLR4-defizienten und in einer Gruppe von TLR4-gesunden Mäusen durch Ligatur des Ramus interventricularis anterior ein Myokardinfarkt provoziert und die Auswirkungen auf die Inflammation, die Apoptose, das Remodeling mit kardialer Fibrosierung und Ventrikelhypertrophie, die linksventrikuläre Herzfunktion und die Mortalität ermittelt und ausgewertet. Das Ergebnis zeigt, dass eine TLR4-Defizienz im Mausmodell aufgrund einer verminderten Inflammationsreaktion, einer verminderten Apoptoserate und eines verminderten Remodelings zu einer verbesserten linksventrikulären Funktion und somit zu einer verbesserten Überlebensrate führt.

Myocardial infarction is still one of the major causes of death worldwide. An important prognostic factor is the development of left ventricular remodeling. Remodeling is associated with myocardial hypertrophy, cardiac fibrosis and subsequent left ventricular dysfunction leading to heart failure. Remodeling after myocardial infarction is associated with an intense autoimmune inflammatory response too. Toll-like receptors have been identified as key recognition components of the innate immune system and are known to be also involved in cardiac inflammatory response. In especially Toll-like receptor 4 (TLR 4) seems to be associated with this. In the present study, I investigated wether TLR 4 has an influence on cardiac remodeling, inflammation, left ventricular dysfunction and survival in a mouse model of myocadial infarction. I compared the findings of the investigated parameters between mice with TLR 4 and mice with TLR 4 deficiency. In summary the data indicates that TLR 4 deficiency was found to lead to improved survival and left ventricular function mediated by attenuation of left ventricular remodeling and cardiac inflammation in a mouse model of myocardial infarction.