dc.contributor.author
Bauer, Hans-Rüdiger von
dc.date.accessioned
2018-06-07T19:20:11Z
dc.date.available
2007-02-17T00:00:00.649Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/5998
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-10197
dc.description
Titelblatt und Inhaltsverzeichnis
Zielsetzung
Literaturübersicht
Material und Methoden
Ergebnisse
Diskussion
dc.description.abstract
6\. Zusammenfassung Die im Anschluss an einen Herzinfarkt stattfindende
gesteigerte Produktion von extrazellulären Matrixproteinen (EZMP) durch
kardiale Fibroblasten (Remodeling) führt im Infarktgebiet zur Entstehung eines
Narbengewebes, welches für den Erhalt der strukturellen Integrität des Herzens
wichtig ist und z.B. eine Ruptur der Ventrikelwand verhindern kann. Da
Remodeling jedoch auch im nicht-infarzierten Gebiet zu beobachten ist und dort
zu einer Beeinträchtigung der restlichen Ventrikelfunktion führt, ist das
Wissen um Mechanismus und Beeinflussbarkeit von hohem klinischem Stellenwert.
Es ist bekannt, dass Angiotensin II eine wichtige Rolle im Remodeling-Prozess
spielt. Die Rolle des Wachstumsfaktors TGF-ß1 ist ebenfalls Gegenstand
aktueller Untersuchungen. In dieser Dissertation untersuchten wir die Reaktion
kardialer Fibroblasten auf Ischämie, auf eine Behandlung mit Angiotensin II
und TGF-ß1, vor allem hinsichtlich der Produktion von EZMPs. Zur Durchführung
der Versuche wurden Herzen weiblicher Schlachtschweine entnommen und diese im
Labor unter normothermen Bedingungen mit verdünntem Eigenblut reperfundiert.
Bei den Herzen der Infarktgruppe wurde nach 1 h Adaptationszeit der R.
circumflexus für zwei Stunden verschlossen, anschließend wiedereröffnet und
das Herz noch für 4 h reperfundiert. Die Herzen der Kontrollgruppe wurden für
7 h perfundiert und keiner Infarzierung unterworfen. Die in dieser
Dissertation untersuchten Fibroblasten stammen bei Infarktherzen aus dem
infarzierten Gebiet sowie aus den nicht-infarzierten Arealen des linken
Ventrikels, bei Kontrollherzen aus dem Bereich des linken Ventrikels. Die
Fibroblasten wurden unter Standardzellkultur-Bedingungen angezüchtet. Wir
verwendeten zur Analyse die Techniken Durchflusszytometrie, Westernblot,
Immunzytochemie und TaqMan-PCR. Ischämie bewirkt bei einem Teil der kardialen
Fibroblasten eine Umdifferenzierung in Myofibroblasten. Hinsichtlich der EZMP
OPN, Kol I, Kol III, LAM sowie FIB bewirkt Ischämie und Reperfusion eine
deutliche Steigerung der Produktion, was wir mittels Durchflusszytometrie,
Westernblot, Immunzytochemie und TaqMan-PCR belegen konnten. Auch der
Wachstumsfaktor TGF-ß1 wird nach Ischämie vermehrt produziert, wie die
Westernblot-Untersuchung zeigt. Eine Behandlung mit Angiotensin II (0,1 µM und
1 µM) führt zu einem dosisabhängigen Anstieg der EZMP-Produktion in kardialen
Fibroblasten sowohl aus Infarktherzen als auch aus Kontrollherzen. Diese
Ergebnisse stehen im Einklang mit einer Reihe von Untersuchungen, auch an
menschlichen kardialen Fibroblasten. TGF-ß1 wurde ebenfalls durch Ang II-
Stimulation vermehrt produziert. Um eine mögliche Vermittlerrolle von TGF-ß1
für den Effekt von Ang II zu untersuchen, stimulierten wir Fibroblasten mit
TGF-ß1 des Schweins. Es zeigte sich hier ein zeitabhängiger Anstieg der
Produktion von Kol III sowie von OPN. Diese Ergebnisse stehen mit anderen
Studien im Einklang. Die Ergebnisse der Dissertation zeigen die herausragende
Bedeutung kardialer Fibroblasten für das postinfarzielle Remodeling. Zudem
weisen die Resultate darauf hin, dass Ang II eine wichtige Funktion bei der
Induktion des kardialen Remodelings wahrnimmt und dass es diesen Effekt durch
Stimulation der TGF-ß1-Produktion bewirkt. Zudem können wir zum ersten Mal
nachweisen, dass das in vivo induzierte Signal zur gesteigerten Produktion von
EZMP in vitro beibehalten wird. In künftigen Untersuchungen soll dieser
Mechanismus näher untersucht werden sowie die medikamentöse Beeinflussbarkeit
der Fibroblasten analysiert werden. Weil die Übereinstimmungen unseres
Schweineherzmodells mit Ergebnissen an menschlichen Fibroblasten größer sind,
als dies bei Ratten- oder Mäusefibroblasten der Fall ist, könnte unser Modell
des isolierten hämoperfundierten ischämischen Schweineherzens in Zukunft als
standardisiertes Herzinfarktmodell verwendet werden. Weitere Unter-suchungen
müssen durchgeführt werden, um die Ergebnisse dieser Dissertation zu
validieren.
de
dc.description.abstract
The increased production of extracellular matrix proteins (ecmp) through
cardiac fibroblasts (remodeling) following cardiac infarction leads to
formation of scar tissue in the infarct area. This scar tissue helps to
conserve the integrity of the heart and offers protection against a possible
rupture of the ventricle. Remodeling is also to be found in non-infarcted
regions of the heart, leading to impaired ventricular dysfunction. Therefore,
knowledge about the underlying mechanisms of remodeling is of high clinical
relevance. It is well known that angiotensin II plays a pivotal role in the
remodeling process. The role of TGF-ß1 in the process of remodeling is object
of actual investigations. The aim of this study was to analyze the effect of
ischaemia and reperfusion, treatment with angiotensin II and TGF-ß1 on
isolated cardiac fibroblasts, mainly regarding the production of extracellular
matrix proteins. Porcine hearts were obtained from a slaughterhouse and
transported to the laboratory within 1h at 4°C. The hearts were prepared and
reperfused with own blood under normothermic conditions. After one hour of
perfusion, the hearts beat regularly (adaptation time). The hearts of the
infarct group underwent infarction by occlusion of the ramus circumflexus of
the left coronary artery for 2h, before reperfusion was continued for another
4h. The hearts of the control group were hemoperfused for 7 hours without
infarction. We analysed fibroblasts derived from the infarct-area, the non-
infarcted area of infarcted hearts and from the left ventricle of control
hearts. Fibroblasts were plated in culture flasks and incubated under standard
cell culture conditions. Analyses were performed using flow-cytometry, western
blot analysis, immunocytochemistry and RT TaqMan PCR. In some of the
fibroblasts, ischaemia leads to transdifferentiation into myofibroblasts.
Ischaemia and reperfusion leads to an increase in production of the
extracellular matrix proteins osteopontin, collagen type I, collagen type III,
laminin and fibronectin. The content of the cytokine TGF-ß1 is elevated in
cardiac fibroblasts, following ischaemia and reperfusion. Treatment of the
cells with angiotensin II (0,1 µM und 1 µM) leads to a dose-dependent increase
of production of ecmp in cardiac fibroblasts from infarcted and non-infarcted
hearts. These results are in line with a number of studies. Treatment with
angiotensin II leads to an increase in TGF-ß1, and TGF-ß1 stimulates the
production of Osteopontin and collagen type I and collagen type III in a time-
dependent manner. The results of this study show the pivotal role of cardiac
fibroblasts in remodeling following cardiac infarction. Our studies strongly
suggest that TGF-ß1 is upregulated by Ang II and that TGF-ß1 increases very
early synthesis of collagen type I and III, therefore representing a necessary
mediator of extracellular matrix remodeling post-MI. Furthermore, our study
indicates that the signals delivered to fibroblasts during acute ischaemia can
be conserved during subsequent in vitro cell culturing. To our knowledge, such
a result has not been previously described. This mechanism has to be analyzed
in future studies. The porcine heart bears an analogy to the human heart in
anatomy and physiology. Therefore, it can serve as standard infarct model in
the future.
en
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject
extracellular matrix
dc.subject.ddc
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften::610 Medizin und Gesundheit::610 Medizin und Gesundheit
dc.title
Auswirkungen von Ischämie und Reperfusion auf kardiale Fibroblasten
dc.contributor.firstReferee
PD Dr. med. D-G. Grimm
dc.contributor.furtherReferee
Prof. Dr. I. Morano
dc.contributor.furtherReferee
Prof. Dr. med. H. Schunkert
dc.date.accepted
2007-03-23
dc.date.embargoEnd
2007-01-12
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000002567-7
dc.title.translated
Effects of ischaemia and reperfusion on cardiac fibroblasts
en
refubium.affiliation
Charité - Universitätsmedizin Berlin
de
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FUDISS_thesis_000000002567
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