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Gewählte Publikation:
Arnstein, G.
Apoptose in Herzmuskelzellen mit einer Ryanodin-Rezeptor-Mutation
[ Diplomarbeit ] Medical University of Graz; 2011. pp. 64
[OPEN ACCESS]
FullText
- Autor*innen der Med Uni Graz:
- Betreuer*innen:
- Kockskämper Jens
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- Abstract:
- Mutationen des Ryanodin-Rezeptors (RyR2) führen zu einem spontanen Ca2+-Leck aus dem sarkoplasmatischen Retikulum (SR), welches in ähnlicher Form auch bei einer erworbenen Herzinsuffizienz beobachtet wird. Diese Arbeit befasste sich mit der Möglichkeit einer beschleunigten Herzinsuffizienz-Entwicklung durch Apoptose vor dem Hintergrund spontaner Ca2+-Freisetzungen aus dem SR durch mutierte RyR2. Aus Mausherzen mit einer humanen RyR2-Mutation (RyR2R4496C+/-) wurden nach einer durch Druckbelastung induzierten Hypertrophie (transverse Aortenkonstriktion, TAC), bzw. nach einer Schein-Operation (Sham) mittels eines Kryotoms Herzschnitte hergestellt. Diese Gefrierschnitte wurden mit verschiedenen Fluoreszenzfarbstoffen angefärbt. Die Kern-DNA der Herzmuskelzellen wurde mit DAPI gefärbt, während DNA-Einzel- und Doppelstrangbrüche als Indiz für Apoptose mit einem vom Rhodamin abgeleiteten Fluoreszenzfarbstoff (Tetra-Methyl-Rhodamin) markiert wurden (engl. terminal deoxynucleotidyl transferase-(TdT)-mediated dUTP-biotin nick end labeling, TUNEL Assay). Anschließend wurden von jedem Herzschnitt zwölf Bereiche des linksventrikulären Myokards analysiert. Mit einem Laserkonfokalmikroskop wurden beide Färbungen kenntlich gemacht und als digitale Bilder gespeichert. Die Auswertung der Aufnahmen erfolgte entsprechend eigens festgelegter Analysekriterien sowohl optisch als auch mit dem Bildanalyseprogramm ImageJ. Einschlusskriterien für die Zählung Rhodamin-positiver Kerne waren eine Mindestgröße von 11 ¿m2, ein Rundheitsgrad der zu untersuchenden Objekte von mind. 0,4 (wobei 1 ein perfekter Kreis sei), eine Signalintensität von mindestens 50 von 256 (8 bit-Aufnahmen) und eine absolute Signalkongruenz der DAPI- und Rhodamin-Fluoreszenzfarbstoffe. Nach Auszählung der Häufigkeiten Rhodamin-positiver Kerne in den jeweiligen Versuchsgruppen (Wildtyp- und heterozygote RyR2R4496C+/--Mäuse) mit und ohne TAC wurden die Mittelwerte statistisch ausgewertet. Die Unterschiede der Mittelwerte der einzelnen Gruppen waren nicht statistisch signifikant. Somit kann die Vermutung, dass eine durch ein SR-Ca2+-Leck bedingte Apoptose sechs Wochen nach Induktion einer Druckbelastung die Progression einer Herzinsuffizienz beschleunigt, nicht gestützt werden. Die Apoptose spielt also in den späten Formen der Herzinsuffizienz keine tragende Rolle, so dass andere Prozesse wie die Nekrose oder Autophagie im Vordergrund stehen können. Inwieweit die Apoptose das Fortschreiten der frühen Formen einer Herzinsuffizienz bedingt, bleibt zu diesem Zeitpunkt Gegenstand weiterer Forschung.