Intramyokardiale Expression von COX-2 und TNF[alpha] in Abhängigkeit von der Kerntemperatur bei Herzoperationen mit extrakorporalem Kreislauf : eine tierexperimentelle Untersuchung

Stigler, Brigitte; Seghaye, Marie-Christine

doi:2770

Intramyokardiale Expression von COX-2 und TNF[alpha] in Abhängigkeit von der Kerntemperatur bei Herzoperationen mit extrakorporalem Kreislauf : eine tierexperimentelle Untersuchung = Intramyocardial expression of TNFalpha and COX-2 dependent on core temperature during operations using cardiopulmonary bypass : an experimental study in animals

Stigler, Brigitte

2009

Verantwortlichkeitsangabevorgelegt von Brigitte Stigler

ImpressumAachen : Publikationsserver der RWTH Aachen University 2009

UmfangIV, 66 S. : Ill., graph. Darst.

Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2009

Genehmigende Fakultät
Fak10

Hauptberichter/Gutachter
Seghaye, Marie-Christine (Thesis advisor)

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2009-03-17

Online
URN: urn:nbn:de:hbz:82-opus-27704
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/50807/files/Stigler_Brigitte.pdf

Einrichtungen

Lehrstuhl für Kinderkardiologie (537520-2)

Inhaltliche Beschreibung (Schlagwörter)
Extrakorporaler Kreislauf (Genormte SW) ; Tumor-Nekrose-Faktor <alpha> (Genormte SW) ; Allgemeine Entzündungsreaktion (Genormte SW) ; Körpertemperatur (Genormte SW) ; Herzoperation (Genormte SW) ; Offene Herzoperation (Genormte SW) ; Tierversuch (Genormte SW) ; MAP-Kinase (Genormte SW) ; Hypothermie (Genormte SW) ; Medizin (frei) ; COX-2 (frei) ; NFkB (frei) ; Normothermie (frei) ; iNOS (frei) ; AP-1 (frei) ; cardio pulmonary bypass (frei) ; core temperature (frei) ; TNFalpha (frei) ; inflammatory response (frei)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 610

Kurzfassung
Chirurgische Eingriffe am Herzen unter dem Einsatz des extrakorporalen Kreislaufs gehen mit einer erheblichen systemischen Entzündungsreaktion des Organismus einher. Unser Ziel war, die Signalübertragungswege, die zur intramyokardialen Expression von TNFa und COX-2 führen mit Hilfe eines Tiermodells am Schwein zu untersuchen. Einen anderen Schwerpunkt stellte die weitere Erforschung der Auswirkungen der Kerntemperatur während des EKK auf die Expression von COX-2 und TNFa im Myokard dar. Einschluss in die Studie fanden zwölf Schweine. Jeweils 6 Schweine wurden zufällig der Gruppe, die unter moderater Hypothermie (28°C) operiert wurde, bzw. der Gruppe, die unter Normothermie (37°C) operiert wurde, zugeordnet. Für die Untersuchung der Hämodynamik, der OP-Parameter, sowie der Temperatur rekrutierten wir insgesamt 21 Schweine: 11 Schweine in der hypothermen Gruppe, sowie 10 Schweine in der normothermen Gruppe. Myokardiale Gewebeproben wurden vor, während und 6 Stunden nach dem EKK akquiriert. Die TNFa-mRNA wurde durch die kompetitive Transkriptase-Polymerase-Kettenreaktion berechnet. Die Proteinlevel von TNFa, iNOS und COX-2 wurden mittels Western Blot gemessen, während wir die Aktivierung von NFkB und AP-1 mit Hilfe von EMSA mit Supershift und/oder Western Blot ermittelten. Während und nach des kardiochirurgischen Eingriffes zeigten die unter hypothermen Bedingungen operierten Tiere niedrigere TNFa- und COX-2-Expressionen jedoch keine Veränderungen der iNOS-Synthese. Dies war assoziiert mit einer niedrigeren Aktivierung der p38-MAP-Kinase und des AP-1 in hypotherm behandelten Tieren. Anders verhält sich NFkB, das keinen Unterschied zwischen beiden Versuchsgruppen aufweist. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass durch moderate Hypothermie während des EKK die intramyokardiale Expression von TNFa und infolge dessen die Expression der von TNFa induzierten COX-2 reduziert werden kann, indem die Aktivierung des p38-MAP-Kinase-AP-1-Wegs jedoch nicht NFkB inhibiert wird.

Cardiac surgery by use of cardiopulmonary bypass goes along with extensive systemic inflammatory response. Our aim was to investigate the signal transmission leading to intramyocardial expression of TNFalpha and COX-2 using the pig model. Another focal point was further research concerning the effects of core temperature during the cardiopulmonary bypass on the expression of TNFalpha and COX-2 in the myocardium. 12 pigs were involved in the study. Each 6 pigs were randomised to the group operated under moderate hypothermia (28°C) or to the group operated under normothermia (37°C), respectively. Altogether, we recruited 21 pigs for the investigation of hemodynamics, operation parameters and temperature: 11 pigs in the hypothermic group and 10 pigs in the normothermic group. Myocardial tissue samples were acquired before, during and 6 hours after the cardiopulmonary bypass. TNFalpha-mRNA was detected by means of the competitive transcriptase polymerase chain reaction. The protein levels of TNFalpha, iNOS and COX-2 were evaluated using western blot during obtaining the activation of NFkB and AP-1 by means of EMSA with supershift and/or western blot. Animals operated under hypothermic conditions showed lower TNFalpha- and COX-2-expressions during and after cardiac surgery, but no changing in iNOS-synthesis. This was associated with a lower activation of p38-MAP-kinase and AP-1 in hypothermic treated animals. NFkB acts completely different by showing no distinction between the both testing groups. The results of this investigation show that by means of moderate hypothermia during the cardiopulmonary bypass the intramyocardial expression of TNFalpha and consecutively the expression of COX-2 induced by TNFalpha can be reduced by activating the p38-MAP-kinase-AP-1-pathway, but not by inhibiting NFkB.

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