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Die Entwicklung von Kollateralgefäßen im Koronargefäßsystem des Hundeherzen

Mousavipour, Deyhim


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Universität Justus-Liebig-Universität Gießen
Institut: Max-Planck-Institut für Physiologische und Klinische Forschung -Kerckhoff-Institut -, Abt. für Experimentelle Kardiologie, Bad Nauheim
Fachgebiet: Medizin
DDC-Sachgruppe: Medizin
Dokumentart: Dissertation
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 19.04.1999
Erstellungsjahr: 1999
Publikationsdatum: 22.11.1999
Kurzfassung auf Deutsch: In der vorliegenden Arbeit wurde der Mechanismus des Wachstums von Kollateralgefäßen im Koronargefäßsystem des Hundeherzens und der Einfluss von
Diabetes mellitus auf diesen Prozess untersucht. Bei stoffwechselgesunden und bei diabetischen Hunden wurde eine Stenose und spätere Okklusion des R.
circumflexus der linken Koronararterie durch Implantation eines Ameroidkonstriktors hervorgerufen. Vier bis neun Wochen nach der Konstriktorimplantation
wurden die Tiere unter Narkose getötet und die makroskopisch auf der epikardialen Oberfläche des linken Ventrikels sichtbaren Kollateralgefäße entnommen.
Die Gewebsproben wurden entweder in Glutaraldehyd für die Elektronenmikroskopie fixiert oder sie wurden eingefroren für die Immunzytochemie. Es wurden
nur Kollateralgefäße entnommen, wenn der Konstriktor völlig verschlossen war und ein Infarkt nicht vorlag.


Die Befunde der Elektronenmikroskopie wurden systematisch von jedem Gefäß fotografisch erfasst und tabellarisch ausgewertet. Die wichtigsten Befunde sind:
Das Wachstum der Kollateralen erfolgt über die Bildung einer Neointima, die die Gefäßwand verdickt und eine Vergrößerung des Lumens erlaubt. Mitosen
von Endothelzellen, glatten Muskelzellen und Zellen der Adventitia, besonders von Fibroblasten, werden häufig beobachtet, desgleichen Apoptosen. Adhäsion
und Einwanderung von Leukozyten, besonders von Monozyten, ist ein häufig beobachtetes Phänomen. Die Intima besteht aus modifizierten glatten
Muskelzellen vom synthetischen Phänotyp. Die glatten Muskelzellen der Media sind nicht mehr zirkulär angeordnet, sondern die Media zeigt einen
desorganisierten Aufbau. Zwischen den Zellen der Neointima befindet sich extrazelluläre Matrix, und diese ist bei den Gefäßen von diabetischen Tieren
verdickt. Immunzytochemische Untersuchungen zeigten, daß diese Matrix hauptsächlich aus Fibronektin und Laminin besteht.


An semidicken Epon-Schnitten wurde das Vorkommen von Mastzellen erfasst und quantitativ ausgewertet. Es ergab sich, da§ bei den diabetischen Tieren
signifikant mehr Mastzellen in der Adventitia vorhanden waren.


Diese Befunde führten zu folgender Hypothese: Das Wachstum der Kollateralen erfolgt durch Mitosen von Endothelzellen, glatten Muskelzellen und Zellen der
Adventitia, besonders von Fibroblasten. Ausgelöst wird der Wachstumsprozess durch die Erhöhung der Scherkräfte in dem plötzlich durch den Verschluss
einer Koronararterie überlasteten Kollateralgefäß. Diese tangentialen Scherkräfte sind Auslöser für die Aufregulierung der Adhäsionsmoleküle in den
Endothelzellen, die die Adhäsion von Leukozyten am Endothel bewirken. Das wachsende Gefäß ist also in der Anfangsphase des Wachstums unter einem
konstanten mechanischen Reiz ausgesetzt, der auch eine Entzündungsreaktion in der Adventitia auslösen kann. So erklärt sich das vermehrte Vorkommen von
Leukozyten in der Gefäßwand und in der Adventitia, und so erklärt sich das Vorkommen von Mastzellen. Diese bewirken eine weitere Stimulation des
Entzündungsprozesses durch Freisetzung von Histamin. Dieser Vorgang wird erst beendet sein, wenn die Gefäße größer geworden sind, wenn die Wand an
Volumen zugenommen hat und dadurch die Scherkräfte wieder abnehmen. Fibronektin und Laminin haben eine direkte Wirkung auf die Adhäsion, Migration
und Proliferation der glatten Muskelzellen, und die Vermehrung dieser Proteine in der Neointima würden die besonders starke Wanddickenzunahme der
Kollateralgefäßen bei Diabetes mellitus erklären.


Bei diabetischen Hunden waren diese Verhältnisse noch deutlicher ausgeprägt, auch die Anzahl der Mastzellen war höher als bei nicht-diabetischen Tieren.
Dieser Zustand ist eventuell vergleichbar mit dem Wachstum der glatten Muskelzellen bei Hypertonie und Diabetes mellitus beim Menschen.


Der Wachstumsprozess bei koronaren Kollateralgefäßen ist demjenigen bei Restenose nach PTCA strukturell ähnlich. Der Unterschied liegt jedoch darin, daß
die Proliferation und die Wanddickenzunahme bei der Restenose so weit gehen, daß das Gefäß schließlich völlig verschlossen ist, während bei dem
Kollateralgefäßwachstum der Prozess in einem bestimmten Stadium aufhört, das Gefäß offen bleibt und seine Leitungskapazität so erhöht ist, daß die
Entstehung eines Myokardinfarktes verhindert wird.