Einfluss von Bisindolylmaleimid-5 auf die Funktion ventrikulärer Kardiomyozyten und der post-ischämischen Funktionserholung des Herzens

Abstract

In der vorgelegten Arbeit wurden Versuche an isolierten adulten ventrikulären Herzmuskelzellen von Wistar Ratten durchgeführt, an denen Akuteffekte beobachtet werden konnten. Zu diesem Zweck wurden 2 Minuten vor Messbeginn die Zellen mit den jeweiligen Substanzen inkubiert und lieferten somit anschließend detailierte Informationen zur Zellverkürzung. Desweiteren wurden auch dynamische Messungen am schlagenden Herzen im Langendorff-Modell durchgeführt, die ebenfalls hierfür verwendten Herzen von Wistar Tieren wurden über eine Dauer von 45 Minuten nicht perfundiert und anschließend mit der Langendorff-Lösung reperfundiert. Die linksventrikulären Myokardzellen wurden anschließend isoliert und aufbereitet um mit Hilfe der real-time PCR das Expressionsverhalten verschiedener humoraler Faktoren zu betrachten.In dieser Arbeit konnten interessante Erkenntnisse zu hERG-Kanal-Inhibitoren während der Reperfusionsphase gewonnen werden. Trotz seiner bekannten arrhythmogenen Wirkung auf das Myokard zeigte sich beim post-ischämischen Herzen eine Zunahme der Kontraktionsfähigkeit mit einer vermehrten Expression von ANP, dem hier scheinbar eine protektive Wirkung zuzuschreiben ist. Genauere Untersuchung müssen noch folgen. Bei Messungen an isolierten Kardiomyozyten konnten keine positiven kontraktile Effekte beobachtet werden. Positive kontraktile Effekte waren jedoch bei Versuchen mit BIM-1, einem PKC- und hERG-Kanal-Inhibitor zu beobachten. Auch im Langendorff-Modell zeigte sich ein transienter Anstieg der Kontraktionsfähigkeit, dieser positive Effekt war aber nur von kurzer Dauer, der nach dem Auswaschen von BIM-1 reversibel war. Der PKC-Inhibitors CEC zeigte ähnlich wie BIM-5 eine Abnahme der Kontraktilität isolierter Zellen, dafür stellte sich bei der dynamische Messung am schlagenden Herzen ein positiver Effekt mit einem leichten Abfall zum Ende hin ein. Eine interessante Wirkung lieferte auch die Kombinationsgabe des hERG-Kanal-Inhibitors BIM-5 und dem PKC-Inhibitors CEC, die trotz negativ kontraktiler Effekte der isolierten Kardiomyozyten eine konstant positive Kontraktionsfähigkeit des schlagenden Herzens im Langendorff-Modell aufwiesen. Es bleibt noch abschließend zu klären, wie die Wirkung des hERG-Kanal-Inhibitors mit der vermehrten Expression von ANP zusammenhängt und ob die gewonnenen Erkenntnisse durch ANP vermittelt werden. In this work experiments on isolated adult ventricular cardiac muscle cells from Wistar rats were performed in which acute effects were observed. For these purposes, two minutes before the measurement, the cells were incubated with the respective substances, and thus subsequently provided detailed information on cell shortening. Furthermore, dynamic measurements were also performed on the beating heart in the Langendorff model, which were also using hearts from Wistar animals over a period of 45 minutes not perfused and subsequently reperfused with the Langendorff solution. After that the left ventricular myocardial cells were isolated and prepared to consider using the real-time PCR, the expression characteristics of various humoral factors. In this work, interesting insights to hERG channel inhibitors during reperfusion are obtained. Despite its known arrhythmogenic effect on the myocardium, an increase in contractility with increased expression of ANP was found in post-ischemic heart, which here is apparently due to a protective effect. More detailed investigation must follow. No positive contractile effects were observed on isolated cardiomyocytes. Positive contractile effects were shown in experiments with BIM-1, which is a PKC- and hERG channel inhibitor. These were limited only to the isolated cells. Although, in the Langendorff model was found a transient increase in contractility, but this positive effect was short-lived and lossed during the subsequent washout of the drug. The PKC inhibitor CEC was similar to BIM-5, a decrease in the contractility of isolated cells, but placed in the dynamic measurement on the beating heart, a positive effect with a slight decrease towards the end was seen. An interesting effect also supplied the combination of the hERG channel inhibitor BIM-5 and the PKC inhibitor CEC, which showed, despite a negative contractile effects of the isolated cardiomyocytes a positive constant contractility of the beating heart in the Langendorff model. Finally it still remains to clarify, how the effect of the hERG channel inhibitor is mediated with the increased expression of ANP and whether the findings obtained by ANP.