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© Roland Robausch
Dr. Johannes Winkler, MedUni Wien
© Kurhan/fotolia.com

Wiener Forscher nehmen die kardiale Fibrose unter die Lupe.

 
Kardiologie 27. Mai 2015

Wie der Herzmuskel auf Druckbelastung reagiert

 
 

Ein experimentelles Model für linksventrikuläre Hypertrophie, diastolische Dysfunktion und sekundäre pulmonale Hypertension bietet eine gute Basis für die translationale Forschung.

Als experimentelle Modelle für linksventrikuläre Hypertrophie (LVH) sind knock-out Tiere und die chirurgische subtotale Okklusion der Aorta thoracica im Schwein mit plötzlicher prästenotischer Drucksteigerung in Verwendung. Unsere Gruppe hat bereits im vergangenen Jahr über ein Großtiermodell der artifiziellen Aortenisthmusstenose berichtet, die durch perkutane Implantation von kleinen peripheren bare-metal stents (BMS) in der Aorta descendens von Jungschweinen hervorgerufen wurde. In wachsenden Tieren resultiert die konstante Größe von starren Stents in einer antegraden teilweisen Obstruktion des aortalen Flusses mit einer graduellen Zunahme der linksventrikulären Nachlast. Durch eine Verfeinerung der Methode konnten wir erfolgreich eine chronische LVH, eine diastolische Dysfunktion und eine sekundäre pulmonare Hypertension zur translationalen Forschung erzeugen.

Methoden und Resultate

Männliche Hausschweine (15 kg, n=10) wurden einer BMS Implantation der deszendierenden Aorta unterzogen. Serielle Aortographie mit Computertomographie (CT), transthorakale (TTE) und intraluminale Echocardiographie (ILE), Pressure-Loop (PV) Messungen und Magnetresonanz Imaging mit late enhancement (MRI + LE) wurden durchgeführt, um den Stenosegrad der Aorta, die LV systolische und diastolische Funktion und die myokardiale Fibrose zu messen. Die links- (LV) und rechtsventrikulären (RV) und rechtsatrialen Drucke wurden bei der 4-Monats FUP bestimmt. PicroSirius Rot-Färbungen wurden zur Quantifizierung der Fibrose durchgeführt.

Die CT zeigte einen moderaten bis schweren Stenosedurchmesser (58±12%) der deszendierenden Aorta mit einem persistierenden turbulenten Blutfluss nach 4 Monaten (Abbildung). Der systolische Druckgradient zwischen LV und Aorta decendens distal zum Stent betrug 69 ± 11 mmHg, und wurde begleitet von einem erhöhtem LV enddiastolischem (13 ± 17 mmHg), RA (13 ± 5 mmHg) and RV Druck (systolisch: 53 ± 6, enddiastolisch: 13 ± 5 mmHg). Die PV-Messung zeigte eine typische Schleife der LVH mit erhöhter Spitze des systolischen Drucks und einer Verminderung des Schlagvolumens (Abbildung). Die TTE offenbarte eine schwere konzentrische LVH (mittlere umlaufende enddiastolische Wanddicke: 19.6 ± 2.2 mm). Das E/A Verhältnis betrug 0.92 ± 56, das E/E` Verhältnis 9.2 ± 1.5. MRI zeigte 18 ± 11 % Fibrose des LV Myokards, die durch die Histologie bestätigt wurde.

Konklusion

Die perkutane artifizielle Aortenisthmusstenose in Schweinen ist eine nützliche Methode für die translationale Forschung der linksventrikulären Hypertrophie, der diastolischen Dysfunktion und der myokardiellen Fibrose mit einer nachfolgenden Zunahme des RV und RA Drucks. (Diese Forschung wurde vom Fibro-targets EU Projekt finanziert, Grant Agreement n° 6029047).

Arbeitsgruppe: Johannes Winkler, Noemi Pavo, Katrin Zlabinger, Dominika Macejovska, Jutta Bergler-Klein, Gerald Maurer, Mariann Gyöngyösi, Abteilung für Kardiologie, Medizinische Universität Wien

 

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