Untersuchungen zur Bedeutung der zellulären Integrität für die Kardiomyoplastie

Abstract

Anhand eines transgenen Mausmodells wurde untersucht, ob die in der Literatur beschriebene Verbesserung der kardialen Funktion durch die Transplantation von embryonalen Kardiomyozyten (eCM) nach irreversibler, ischämischer myokardialer Schädigung ebenfalls durch die Injektion von Proteinen und Zytokinen aus der gleichen Zellfraktion imitiert werden kann. Murine EGFP-positive embryonale Herzen (E13.5-E15.5) wurden zu Einzelzellen dissoziiert. Nachfolgend wurden 200 000 eCM entweder zur Transplantation oder zur hypoosmolaren Lysierung vorbereitet. In adulten CD1-Mäusen wurde auf dem freien linksventrikulären Myokard eine Kryoläsion generiert. Entweder die eCM oder aus den eCM gewonnene Proteine und Zytokine wurden in die Läsion intramural appliziert, als Kontrollgruppe diente eine entsprechende Injektion von PBS. 14 Tage postoperativ wurde eine Linksherzkatheteruntersuchung durchgeführt, eine detaillierte morphometrische Analyse sowie eine immunhistochemische Charakterisierung erfolgte 3, 7 und 14 Tage postoperativ. Die kardialen Läsionen zeigten sich hoch reproduzierbar mit annähernd gleicher Größe. In der Gruppe nach eCM-Transplantation zeigte sich die linksventrikuläre Wand gegenüber der Lysat- und Kontrollgruppe signifikant verdickt. Die engrafteten EGFP-positiven Kardiomyozyten zeigten im Verlauf nach 3, 7 und 14 Tagen eine zunehmende Elongation sowie einen zunehmenden Durchmesser als Zeichen weiterer Ausdifferenzierung nach Transplantation. Der Bradford Test zeigte eine positive Korrelation zwischen dem Proteingehalt in den Lysaten und der Anzahl der lysierten eCM. Dennoch zeigten sich nur in den Mäusen nach eCM-Transplantation signifikant verbesserte Werte für das Herzzeitvolumen, das Schlagvolumen und die Ejektionsfraktion. Immunhistochemisch konnte nur die eCM-Transplantation die Proliferation und Zusammensetzung der Extrazellularmatrix variieren. Die Vaskularisierung blieb in allen Gruppen unbeeinflusst. Sowohl aktive als auch passive Mechanismen sind in die Mechanistik der verbesserten kardialen Funktion nach zellullärer Kardiomyoplastie involviert. Parakrine Effekte konnten nur bei Präsenz von eCM gezeigt werden, nicht jedoch durch die Injektion von isolierten Proteinen und Zytokinen aus der identischen Zellquelle imitiert werden.