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Untersuchung zur Wirkung und Wirkmechanismus von NHE-1-Inhibitoren auf die Hypertrophie adulter Rattenkardiomyozyten

By Kerstin Klämbt

Abstract

Die Inhibition des Natrium-Protonen-Austauschproteins, Subtyp-1 (NHE-1), stellt möglicherweise ein wichtiges Prinzip zur Behandlung der Herzhypertrophie und damit der frühen Herzinsuffizienz dar. Als Ausgangspunkt dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass der oral bioverfügbare und selektive NHE-1-Inhibitor Cariporide dabei u.a. in einem transgenen Tiermodell wirkt, bei dem die Hypertrophie nicht durch Myokardinfarkt, sondern mittels transgener Überexpression des beta-1-adrenergen Rezeptors erzeugt wurde, die Hypertrophie-Entwicklung verhinderte. Um die Wirkung und vor allem den Wirkmechanismus von NHE-1-Inhibitoren näher zu untersuchen, wurde in der vorliegenden Arbeit ein zelluläres Modell der alpha-1-adrenergen Hypertrophie-Induktion in adulten Kardiomyozyten aus Rattenherzen aufgebaut und mittels gängiger Parameter wie Zellvolumen, Protein und RNA-Neusynthese validiert. Dabei konnte ein klassenspezifischer Hemmeffekt aller eingesetzten NHE-1-Inhibitoren auf die untersuchten Hypertrophie-Parameter gezeigt werden. Interessante molekulare Mechanismen der Hypertrophie-Inhibition durch spezifische NHE-1- Inhibitoren konnten in der vorliegenden Arbeit aufgedeckt werden. Nach alpha-1-adrenerger Stimulation und gleichzeitiger NHE-1-Inhibition waren nur wenige Gene in ihrer Expression deutlich differentiell reguliert, darunter der Angiotensin-II AT-1 Rezeptor und die sogenannte Rho-kinase (ROCK). Aus dieser Erkenntnis heraus ergeben sich neue mögliche Ansatzpunkte zum Wirkmechanismus von NHE-1-Inhibitoren. Im Gegensatz zu Befunden bei Herzischämie scheint es bei der Herzhypertrophie im vorliegenden Modell keine Kopplung zwischen dem NHE-1 und einem weiteren Austauschprotein, dem Natrium-Calcium-Austauscher, zu geben. Die Hypertrophie der adulten Kardiomyozyten ließ sich nicht durch einen selektiven Hemmstoff dieses Austauschers, SEA0400, hemmen. Bei näherer Untersuchung auf Translationsebene zeigten sich überraschende Ergebnisse, die für eine Hemmung der Hypertrophie-Entwicklung in Anwesenheit eines NHE-1-Inhibitors verantwortlich gemacht werden könnten. So war auf der einen Seite die Translokation von in adulten Kardiomyozyten exprimierten PKC-Subtypen (delta und eta) vom Zytosol an die Plasmamembran durch die NHE-1-Inhibition signifikant beeinflusst. Auf der anderen Seite war die Phosphorylierung bestimmter NHE-1-aktivierender Kinasen über den gesamten betrachteten Zeitraum verstärkt vorhanden. Diese Ergebnisse legen nahe, dass neben möglichen Autoregulationseffekten in der Zelle, ausgelöst durch eine NHE-1-Inhibition, eine weitere Wirkkomponente eine Rolle bei der Beeinflussung intrazelluläre membranabhängiger Translokation spielen könnten

Topics: ddc:540
Year: 2005
OAI identifier: oai:publikationen.ub.uni-frankfurt.de:4364

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