Kerckhoff-Klinik, Zentrum für Kardiologie und Herzchirurgie

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Kardiales Remodeling im Katecholamin-Stressmodell der Maus

[Stand April 2010]

Projektleiter: S. Szardien

Die Stress-Kardiomyopathie ist gekennzeichnet durch eine akut einsetzende, häufig transiente Funktionsstörung des linken Ventrikels.
Durch die bisherigen Analysen von humanen Myokardbiopsien konnte ein Einblick in die pathomechanistischen Veränderungen des Myokards im Rahmen der Streß-Kardiomyopathie gewonnen werden.
Immunhistologisch zeigten sich strukturelle Veränderungen mit Proteinverlust, Myozytendegeneration und Zunahme der extrazellulären Matrix.

Abbildung 1: Spezifische Färbung von Kollagen 1 und 3 (spezifische Färbung grün, Phalloidin rot, Kerne blau). In der Akutphase findet sich ein deutlicher Anstieg von Kollagen 1 (A) und 3 (C). Nach funktioneller Wiedererholung ist eine signifikante Abnahme des Kollagengehaltes zu beobachten (B, Kollagen 1; D, Kollagen 3).

Abbildung 2: Elektronenmikroskopische Analyse von Myokardgewebe aus Patienten mit Tako-Tsubo-Kardiomyopathie in der akuten Phase (A) und nach funktioneller Wiedererholung (B). In der akuten Phase der TTC lässt sich intrazellulär ein Verlust an kontraktilen Proteinen dokumentieren, es imponieren strukturlose Zytoplasmaareale und clusterförmige Anhäufungen von Mitochondrien. Der Extrazellulärraum ist verbreitert und es finden sich Fibroblasten und Makrophagen sowie fibrilläre Strukturen.

Weiterhin wurden Veränderungen im Calciumhaushalt dokumentiert.
Mit der Erstellung eines Transkriptionsprofils kardialer Gene wurden diverse differentiell exprimierte Gene detektiert, die möglicherweise eine Rolle als Schlüsselgene einnehmen.
Aufgrund der begrenzten Patientenanzahl und der eingeschränkten Möglichkeit, humanes Probenmaterial zu entnehmen, etablierten wir ein pharmakologisches Stress-Modell an der Maus.
Bei weiblichen Mäusen soll eine Stress-Kardiomyopathie durch Katecholamin-Gabe ausgelöst werden. Um den Einfluss des Östrogens in der Genese der Stress-Kardiomyopathie zu untersuchen, sollen in dieser Studie Wildtypmäuse mit ovariektomierten Tieren verglichen werden.

In diesem Modell erschließt sich weiterhin die Möglichkeit, durch Verwendung spezifischer transgener Mäuse oder knock-out-Mäuse Gene zu beeinflussen, um deren Bedeutung im Pathomechanismus der Streß-Kardiomyopathie zu evaluieren