Medizinische Universität Graz - Research portal
Selected Publication:
Schafmeister, J.
Altersassoziierte Veränderungen der Calcium-Homöostase und Kontraktilität in Mauskardiomyozyten mit einer IGF-1-Rezeptor-Überexpression
Humanmedizin; [ Diplomarbeit ] 1; 2023. pp. 80
[OPEN ACCESS]
FullText
- Authors Med Uni Graz:
- Advisor:
- Abdellatif Mahmoud
- Sedej Simon
- Altmetrics:
- Abstract:
- Der Insulinähnliche Wachstumsfaktor-1-Rezeptor (IGF-1R) ist ein wichtiger Regulator für Zellwachstum, Stoffwechsel und Alterung. In Anbetracht seiner Bedeutung für die Herzfunktion ist der IGF-1R-Signalweg ein potenzielles therapeutisches Ziel für altersbedingte Herzerkrankungen wie Herzinsuffizienz. Die Auswirkungen eines chronisch aktivierten IGF-1R-Signalwegs auf Kardiomyozyten sind im Zusammenhang mit der kardialen Alterung jedoch noch umstritten. Basierend auf unseren früheren In-vivo-Daten, welche zeigen, dass eine lebenslange IGF-1R-Überaktivierung im jungen Alter vorteilhafte bzw. im späteren Alter nachteilige Auswirkungen hat, stellten wir in der vorliegenden Arbeit die Hypothese auf, dass die Auswirkungen des aktivierten IGF-1R-Signalwegs in Kardiomyozyten auf die Ca2+-Homöostase und Kontraktilität auch altersabhängig sind. Zu diesem Zweck verwendeten wir männliche und weibliche junge (3-6 Monate alt) und ältere Mäuse (18-20 Monate alt), welche IGF-1R spezifisch in Kardiomyozyten überexprimierten (IGF1Rtg). IGF1Rtg-Mäuse, die keine Anzeichen von Herzversagen aufwiesen, wurden mit altersgleichen Wildtyp-Wurfgeschwistern verglichen. Die Kardiomyozyten wurden mit Hilfe der Langendorff-Herzperfusion frisch isoliert und die Sarkomerverkürzung in Kombination mit intrazellulären Ca2+-Veränderungen (FURA-2/AM) gleichzeitig bei verschiedenen Stimulationsfrequenzen (1-4 Hz) gemessen. Im Allgemeinen stellten wir fest, dass die Alterung einen stärkeren negativen Einfluss auf die Amplitude und die Kinetik der Sarkomerverkürzung und der Ca2+-Transienten in IGF-1R-Kardiomyozyten im Vergleich zu WT-Zellen hatte. Unerwartet wurden in jungem Alter keine eindeutigen positiven Auswirkungen der IGF-1R-Signalübertragung auf die Kontraktilität und die Ca2+-Homöostase festgestellt. Im hohen Alter war die Kontraktilitätskinetik in alten IGF-1R-Zellen jedoch beeinträchtigt, allerdings in Verbindung mit einer erhöhten Sarkomerverkürzung und maximalen Ca2+-Transientenamplitude im Vergleich zu WT-Zellen. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass bei alten IGF-1R-Mäusen ohne Anzeichen einer Herzinsuffizienz eine beeinträchtigte Kontraktionskinetik dem Abbau der kontraktilen Kraft und der maximalen Ca2+-Amplitude vorausgeht. Zusammengefasst konnten wir zeigen, dass die Auswirkungen des aktivierten IGF-1R-Signalwegs in Kardiomyozyten auf die Ca2+-Homöostase und Kontraktilität altersabhängig sind.