Ziel: Es wurden die Auswirkungen einer niedrig dosierten Behandlung des selektiven Natrium-Glucose-Cotransporter-2-Inhibitors (SGLT2), Empagliflozin, auf die Herzfunktion von normoglykämischen Ratten untersucht. Methode: Zur Evaluation der akuten Effekte von Empagliflozin wurde nach iv.-Injektion des SGLT2-Inhibitors die Hämodynamik über 30 Minuten im intrakardialen Katheter gemessen. Die Induktion eines Myokardinfarktes erfolgte durch einen dauerhaften Verschluss der linken deszendierenden Koronararterie. Die Ratten wurden täglich mit 1 mg / kg Empagliflozin p.o. für 7 Tage behandelt. Echokardiographie und intrakardialer Katheter wurden eine Woche nach Myokardinfarkt durchgeführt. Es fand eine Quantifizierung der kardialen Proteinexpression im Western Blot statt. Ergebnisse: Die iv.-Injektion von Empagliflozin bei gesunden Kontrolltieren führte im linken Ventrikel zu einem Anstieg des maximalen ventrikulären Drucks (110,20 ± 14,11 mmHg vs 86,14 ± 15,84 mmHg, p <0,05), des mittleren Drucks (53,79 ± 12,45 mmHg vs 35,96 ± 10,62 mmHg, p <0,05) und des max dP / dt (5685,57 ± 1444,27 mmHg / s vs 8445,968 ± 1964,483 mmHg / s, p <0,01). 7 Tage nach Myokardinfarkt führte eine Behandlung mit Empagliflozin zu einer verbesserten systolischen Funktion, die durch einen Abfall des Global Longitudinal Strains dargestellt wurde (-16,64 ± 1,61% vs -20,99 ± 3,21%, p <0,05). Zusätzlich kam es bei behandelten Sham Tieren zu einer Zunahme des Fractional Shortenings (16,01 ± 3,54% vs 21,21 ± 1,58%, p <0,05) und des Schlagvolumens (209,51 ± 22,77 ul vs 274 78 ± 27,57 ul, p <0,01). Empagliflozin beeinflusste die kardiale Proteinexpression, indem es die Metallopro-tease 9 (MMP9) (p <0,001), sowie den pH-regulierenden Natrium-Protonen Austauscher 1 (NHE1) runterregulierte (p <0,05) und die kontraktilitätsbestimmende Ca2- ATPase des Sar-co(endo)plasmatischen-Retikulums (SERCA2a) hochregulierte (p <0,05). Die diastolische Funktion und die Stiffness-Parameter blieben unbeeinflusst. Es kam zu keiner Änderung der Expression der Fibrose- (TGFβ1, Smad) oder Nekroptose-(MLKL) Proteine. Diskussion: Die iv.-Applikation von Empagliflozin erhöhte die Herzkontraktilität. Bei der Be-handlung mit einer niedrigen Dosierung in der frühen Phase des Myokardinfarkts kam es unab-hängig vom Glukosestatus zusätzlich zu einem Erhalt der systolischen Funktion. Es bestand dabei ein Zusammenhang zwischen der Empagliflozin Behandlung und der Herunterregulation von NHE und MMP9 und der Hochregulation von SERCA2a.
Aim: Aim of this thesis was to study the effects of a low dose treatment with Empagliflozin, a selective sodium-glucose cotransporter 2 (SGLT2) inhibitor, on the cardiac function in normogly cemic rats. Method: To study its short-term effects, Empagliflozin was administrated iv. and hemodynamics were measured by an intracardiac catheter after 30 minutes. Myocardial infarction was induced by a permanent ligation of the left descending coronary artery. Rats were treated daily with 1mg / kg Empagliflozin p.o. for 7 days. Echocardiography and intracardiac catheter were performed one week after myocardial infarction. Cardiac protein expression was quantified by Western Blot. Results: Iv.-injection of Empagliflozin in healthy control animals increased the maximal ventric ular pressure (110,20 ± 14,11 mmHg vs 86,14 ± 15,84 mmHg, p < 0,05), mean pressure (53,79 ± 12,45 mmHg vs 35,96 ± 10,62mmHg, p < 0,05) and max dP/dt (5685,57 ± 1444,27mmHg/s vs 8445,968 ± 1964,483mmHg/s, p < 0,01) in the left ventricle. 7 days after myocardial infarction, Empagliflozin treatment resulted in an improved systolic function as demonstrated by a decrease of the global longitudinal strain (-16,64 ± 1,61% vs -20,99 ± 3,21%, p < 0,05). In addition, treated sham animals showed an increase in fractional shortening (16,01 ± 3,54% vs 21,21 ± 1,58%, p < 0,05) and stroke volume (209,51 ± 22,77uL vs 274,78 ± 27,57uL, p < 0,01). Empagliflozin influ enced the cardiac protein expression by down-regulating the metalloprotease 9 (MMP9) (p < 0,001), as well as the pH regulating sodium hydrogen exchanger 1 (NHE1) (p < 0,05) and up regulating the contractility-determining sarco(endo)plasmic reticulum Ca2-ATPase (SERCA2a) (p < 0,05). The diastolic function and the vascular stiffness were not affected. There were no changes in the fibrosis (TGFβ1, Smad) or necroptosis (MLKL) protein expression. Discussion: The iv.-application of Empagliflozin increased cardiac contractility. A low dose treat ment preserved the systolic function in the early phases of myocardial infarction independent of the glucose statues. The Empagliflozin treatment is associated with the down-regulation of NHE and MMP9 and the up-regulation of SERCA2a.
