Deckblatt-Impressum
persönlicher Dank
Inhaltsverzeichnis
Abkürzungsverzeichnis
Einleitung
Zielsetzung
Literaturübersicht
Material und Methoden
Ergebnisse
Diskussion
Zusammenfassung
Summary
Ausblick
Probleme der Doktorarbeit
Literaturverzeichnis
Tabellen- und Abbildungsverzeichnis
wissenschaftliche Publikationen
Selbständigkeitserklärung
DanksagungZiel dieser Studie war es, die Methode eines isolierten und normothermen
hämoperfundierten arbeitenden Schweineherzens zu etablieren und zu
charakterisieren. Die hämodynamischen und klinisch chemischen Parameter wurden
über einen Zeitraum von sieben Stunden ermittelt. Es erfolgte eine akute
Ischämiephase (2 Std.) mit nachfolgender Reperfusionphase (4 Std.). Darüber
hinaus wurde der perivaskuläre und interstitielle Kollagengehalt mittels
Elektronen-mikroskopie, Western Blot und Sirius-Rot-Färbung untersucht.
Nachdem die Herzen prä-pariert waren, wurden sie an eine speziell entwickelte
Hämoperfusionsapparatur angeschlossen. Nach 1-stündiger Perfusion
(Adaptationsphase) wurden die Herzen in fünf Versuchsgruppen eingeteilt: 1\.
working heart -Herzen (WH) 2\. Infarkt-Herzen (MI) 3\. mit Angiotensin I
behandelte Herzen (Ang I-MI) 4\. mit Quinaprilat und Angiotensin behandelte
Herzen (Q-Ang I-MI) 5\. mit Quinaprilat behandelte Herzen (Q-MI)
Blutgasanalysen und Oxymetrie wurden zu Beginn der Versuche und alle 30 min
während des Versuches abgenommen. Der koronare Perfusionsfluss und -druck, die
Herzfrequenz, der linksventrikuläre systolische und enddiastolische Druck
wurden über einen angeschlossenen Computer online gemessen. Bei allen
Versuchsgruppen bleiben pH, pO2, pCO2, Bikarbonat, Kalium, Kalzium, Natrium,
Glucose und Laktat im arteriellen und venösen Blut sowie im Dialysat im
physiologischen Bereich. Kalium zeigt zum Ende der Versuche einen
signifikanten Anstieg, liegt damit aber noch im Referenzbereich. Die
Herzfrequenz, LVEDP und der Perfusionsdruck steigen bei den infarzierten
Herzen signifikant an (P<0.05). Der Gesamt-Kollagengehalt steigt im
infarzierten Myokardgewebe in der frühen Phase der Reperfusion an. Findet eine
frühzeitige Behandlung mit Quinaprilat statt, kann der Anstieg von Kollagen
Typ III abgeschwächt werden. Abschließend kann man sagen, dass wir ein
isoliertes normothermes hämoperfundiertes arbeitendes Ischämie-
Reperfusionsmodell des Schweineherzens entwickelt und charakterisiert haben.
Unsere Ergebnisse zeigen, dass anhand dieses ex vivo-Modells frühe
physiologische und morphologische Effekte des Herzinfarktes untersucht werden
können. Gleichfalls haben wir eine neue Möglichkeit geschaffen, um
pharmakologische Interventionen zu untersuchen, welche einer Schädigung des
Herzens und dem pathologischen kardialen Remodeling nach Myokardinfarkt
vorbeugen können.The principal aim of this study was to establish and characterize the model of
an isolated normothermic, hemoperfused working porcine heart. Hemodynamic and
clinical chemical parameters were investigated for a period of seven hours.
Moreover, we induced acute ischemia (2h), followed by reperfusion (4h) to
investigate perivascular and interstitial collagen content using electron
microscopy, western blot analysis and sirius red staining. The hearts were
prepared and connected to a special perfusion system. After 1 hour of
perfusion (adaptation time) the hearts were randomized to several groups: 1\.
working hearts (control), 2\. infarcted hearts (MI; R. circumflexus), 3\.
infarcted hearts treated with Angiotensin I (Ang I-MI), 4\. infarcted hearts
treated with Ang I and Quinaprilat (Q-Ang I-MI) and 5\. infarcted hearts
treated with Quinaprilat (Q-MI) Blood gas and oxymetric analysis were checked
at the beginning of the experiment and all 30 min. Coronary perfusion,
perfusion pressure, right ventricular pressure, heart rate, left ventricular
systolic and end-diastolic pressure were measured online using a personal
computer. In all groups and all media pH, pO2, pCO2, bicarbonate, glucose,
natrium, calcium and lactate remained within the normal range. Potassium
significantly increased at the end of the experiment but remained within the
normal range. Heart rate, LVEDP and perfusion pressure of infarcted hearts
elevated significantly (P<0.005). In the infarct area total collagen content
was early increased after ischemia-reperfusion. Early application of
Quinaprilat attenuated collagen type III accumulation. Conclusion: We have
established and characterized a new isolated porcine ischemia reperfusion
model. Our data indicate that the early physiological and morphological
effects of a myocardial infarction can be investigated ex vivo. In parallel,
we have the possibility to perform new pharmacological strategies to prevent
heart failure and pathologic cardiac remodeling post-MI
