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Die Zusammensetzung der Zytokine in humanen Perikardergüssen : Untersuchungen an gepoolter und erkrankungsgruppenspezifischer Perikardflüssigkeit

Authors
Publisher
Justus-Liebig-Universität Gießen
Publication Date
Keywords
  • Perikardflüssigkeit
  • Perikarderguss
  • Zytokin
  • Medical Sciences Medicine

Abstract

In der vorliegenden Arbeit wurde untersucht, ob Perikardflüssigkeit eine Wirkung auf Myozyten ausübt. Dazu wurde Perikardflüssigkeit verschiedener Patienten gepoolt und mittels Salzpräzipitation und HPLC aufgetrennt. Die hierdurch entstandenen Fraktionen wurden auf kultivierte neonatale Rattenmyozyten gegeben. Dabei konnte gezeigt werden, dass die Perikardflüssigkeit Faktoren enthält, die die Hypertrophie, die Überlebensdauer und die Kontraktilität der Myozyten positiv beeinträchtigen. Mit Hilfe der durch die Salzpräzipitation entstandenen Fraktionen konnte gezeigt werden, dass es in der Perikardflüssigkeit verschiedene Faktoren für das Längen- und Dickenwachstum der Myozyten gibt. Der Faktor für das Dickenwachstum ist im Vergleich zu dem für das Längenwachtum eher klein und hydrophil, denn er befindet sich im Überstand der 60 %igen Salzlösung. Der Faktor für das Längenwachstum hingegen befindet sich im Präzipitat der 60%igen Salzlösung und ist eher gross und lipophil. Die Auftrennung der Perikardflüssigkeit mit Hilfe der HPLC erlaubte zwar keine Aussage über die Faktoren fur Dicken- und Längenwachstum, zeigte aber, dass eine sehr stark heparinbindende (d.h. lipophile) Fraktion der Perikardflüssigkeit, die mit Hilfe einer Herparinsäule ermittelt wurde, den gleichen Effekt, wie die Perikardflüssigkeit selbst auf die Myozyten hat. Die Auftrennung dieser aktiven heparinbindenden Fraktion mit Hilfe der HPLC über eine Anionen- Kationenaustauschersäule bei verschiedenen pH-Werten zeigte, dass diese Fraktion in zwei aktive Unterfraktionen aufgeteilt werden kann, die bei pH 6,5 getrennt, einmal an der Anode und einmal an der Kathode binden, während sie bei pH 5,5 noch gemeinsam an der Kathode binden. Kontraktion fand bei beiden Versuchen nicht statt. Aus diesen vorläufigen Versuchen lässt sich also deutlich schliesen, dass die Perikardflüssigkeit aktive Faktoren enthalt, die eine direkte und differenzierte Wirkung auf die Myozyten ausüben. Der zweite Versuchsansatz befasste sich speziell mit den Zytokinen in der Perikardflüssigkeit und deren spezifischer Zusammensetzung bei verschiedenen Ursachen des Herzleidens. Diese Arbeit zeigt, dass in der Perikardflüssigkeit die Zytokine IL-1alpha, IL-1beta, IL-6, IL-10, TNF-alpha, MCP-1, TGF-ß1 und Endothelin-1 vorhanden sind, während IL-4, IL-13 und GM-CSF nicht nachweisbar sind. Für die Hypertrophie induzierenden Zytokine Endothelin-1 und IL-1ß konnte ein Zusammenhang mit den zugrundeliegenden Krankheiten gezeigt werden. Ihre Konzentrationen waren in der Gruppe der Herzinsuffizienten am geringsten und in der Gruppe der Herzklappenpatienten am höchsten. Dies steht vermutlich in Zusammenhang mit der kompensatorischen Hypertrophie und der Dekompensation bei fortgeschrittener Herzinsuffizienz. Die untersuchten angiogeneseinduzierenden Faktoren waren in allen Proben im Vergleich zu den anderen Zytokinen in einer bis zu tausendfach höheren Konzentration vorhanden. Dies belegt die Bedeutung der Angiogenese bei allen Herzleiden unabhängig von der Ursache der Erkrankung. Die dritte Gruppe umfasst die pro- und antiinflammatorischen Zytokine. Zu den untersuchten proinflammatorischen Zytokinen zählen vor allem IL-1alpha und -ß, IL-6 und TNF-alpha. Die Gruppe der antiinflammatorischen Zytokine umfasst IL-10 und TGF-ß1. Für diese Zytokine konnte kein signifikanter Unterschied in den Patientengruppen festgestellt werden. Dies stutzt die Hypothese einer gemeinsamen Endstrecke der inflammatorischen Geschehnisse am Myokard unabhängig von der Ursache des Herzleidens. Die Schwankungen in der Zusammensetzung der Zytokine in der Perikardflüssigkeit mussen daher anderen Ursachen als den auslösenden Erkrankungen unterliegen. Wenn also die Perikardflüssigkeit auch nicht auf die Weise, wie wir es uns vorgestellt haben, die Geschehnisse im Myokard krankheitsspezifisch widerspiegelt, so hat sie doch eine direkte Wirkung auf die Kardiomyozyten und liefert in Bezug auf Hypertrophie und Kompensation/Dekompensation wichtige Hinweise fur die Bewertung der momentanen Myokardsituation. Die Herausforderung in folgenden Forschungsarbeiten wird sein, die weiteren Zusammenhänge, die zur spezifischen Zusammensetzung der Zytokine in der Perikardflüssigkeit einzelner Patienten führen, zu klären.

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