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

Peters, Negin


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Freie Schlagwörter (Deutsch): Perikardflüssigkeit , Perikarderguss , Zytokin
Universität Justus-Liebig-Universität Gießen
Institut: Max-Planck-Institut für Physiologische und Klinische Forschung, Abt. Experimentelle Kardiologie, Bad Nauheim
Fachgebiet: Medizin
DDC-Sachgruppe: Medizin
Dokumentart: Dissertation
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 13.05.2003
Erstellungsjahr: 2003
Publikationsdatum: 17.07.2003
Kurzfassung auf Deutsch: 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.