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dc.contributor.advisor Hasenfuß, Gerd Prof. Dr. de
dc.contributor.author Junge, Johannes Werner de
dc.date.accessioned 2012-04-16T17:22:12Z de
dc.date.available 2013-01-30T23:50:43Z de
dc.date.issued 2007-01-31 de
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-0006-AF2D-B de
dc.description.abstract Das Ziel dieser Arbeit war es, eine Steuerung zu entwickeln, mit der es möglich ist, in einer vorhandenen Langzeitkulturanlage Muskelstreifenpräparate aus Kaninchenherzen unter isotonischen Bedingungen kontrahieren zu lassen. Dies ermöglicht es, differenziert den Einfluss von Vor- oder Nachlast auf die Expression von SERCA2a (Sarkoplasmatisches-Retikulum-Calcium-ATPase, Isoform 2A) in isolierten Kaninchen-Herzmuskelpräparaten zu untersuchen. Diese Untersuchungen könnten möglicherweise wichtige Hinweise auf die Regulationsmechanismen der SERCA2a-Expression bei kardialer Hypertrophie oder Herzinsuffizienz liefern.Ausgehend von einer offenen Muskelkulturanlage wurde eine praktikable und unkomplizierte Steuerung mittels eines softwaregesteuerten PID-Reglers realisiert. Anhand funktioneller physiologischer Messwerte konnte gezeigt werden, dass die Steuerung die an sie gesetzten Anforderungen erfüllte und die Herzmuskelstreifen in einer offenen Kultur über sechs Stunden isotonisch kontrahierten. Zur Validierung der Anlage wurden funktionelle Messwerte, die in dieser Anlage gewonnen wurden, mit denen aus Versuchen verglichen, in denen Muskelpräparate in einer Langzeitkulturanlage isometrisch kontrahierten. Diese Werte verhielten sich annähernd identisch. Dies zeigt, dass die entwickelte Steuerung ein geeignetes Modell für die Langzeitkultur von isotonisch kontrahierenden Herzmuskelstreifen über sechs Stunden darstellt. Zur weiteren Validierung und zur Überprüfung eines möglichen Einflusses von isotonischer Dehnung auf die Genexpression wurde die SERCA2a-mRNA-Konzentration in isotonisch kontrahierenden Muskelstreifen mit der von gedehnt bzw. ungedehnt isometrisch kontrahierenden Präparaten verglichen. Dabei zeigte sich eine signifikante Überexpression von SERCA2a-mRNA in Präparaten aus gedehnten isometrisch kontrahierenden Versuchen gegenüber den ungedehnt isometrisch bzw. isotonisch kontrahierenden Präparaten; die letzteren beiden zeigten eine beinahe identische SERCA2a-mRNA-Expression. Isometrische Dehnung über 6 Stunden führt demnach zu einer SERCA2a-Überexpression auf mRNA-Ebene. Im Vergleich von isotonisch und isometrisch kontrahierenden Präparaten ergeben sich Hinweise auf eine SERCA2a-Expressionsregulation durch den Einfluss der Nachlast. Der Stellenwert dieser ersten Ergebnisse muss jedoch noch in Zukunft durch weitere Experimente überprüft werden.Somit ist es gelungen, eine Steuerung zu entwickeln, die es ermöglicht, Muskelstreifenpräparate über einen Zeitraum von 6 Stunden isotonisch kontrahieren zu lassen. Die gewonnenen funktionellen sowie biochemischen Messwerte sind mit denen isometrisch kontrahierender Muskelpräparaten vergleichbar. de
dc.format.mimetype application/pdf de
dc.language.iso ger de
dc.rights.uri http://webdoc.sub.gwdg.de/diss/copyr_diss.html de
dc.title Entwicklung und Erprobung eines in-vitro-Modellsystems zur Untersuchung von lastabhängigen Regulationsvorgängen der myokardialen Genexpression de
dc.type doctoralThesis de
dc.title.translated Development and testing of a in-vitro model system for the examination of load-dependent regulation mechanisms of the myocardial gene expression de
dc.contributor.referee Hasenfuß, Gerd Prof. Dr. de
dc.date.examination 2007-10-16 de
dc.subject.dnb 610 Medizin, Gesundheit de
dc.description.abstracteng The objective of this study was to develop a control setup for the culture of isotonically contracting muscle strip-preparations, based on an existing isometric long-term culture system. With this setup it would be possible to investigate the influence of defined preload and afterload on the expression of SERCA2a (Sarcoendoplasmatic-Calcium-ATPase, isoform 2A) in isolated rabbit cardiac muscle strip preparations. These investigations could possibly provide important information on the regulation of SERCA2a-Expression in cardiac hypertrophy or heart insufficiency.Based on an open muscle culture setup a viable and easy control was realized by means of a software-based PID controller. On the basis of functional physiological measured values it was shown that the controller was able to fullfil the requirements and that cardiac muscle strips were contracting isotonically over six hours in this open setup. For validation of the setup functional measured values were also compared with those collected from experiments with isometrically contracting muscle strips performed in a long-term culture setup. These values behaved approximately identically. This shows that the developed control setup represents a suitable model for the isotonic long-term culture of cardiac muscle strips over six hours. For further validation and for the examination of a possible influence of isotonic stretch on gene expression, the SERCA2a-mRNA-concentration was measured in isotonically cultivated muscle strips and compared to those from isometrically cultured stretched and unstretched cultured muscle strips respectively. SERCA2a-mRNA was significantly overexpressed in isometrically stretched preparations compared to isometrically unstretched and isotonically cultivated muscle strips respectively; the latter showed no significant change in SERCA2a-mRNA expression. Isometric stretch applied over six hours therefore leads to a SERCA2a-overexpression on mRNA-level. By comparison of isotonically and isometrically cultivated cardiac muscle strip preparations there is evidence of a regulation mechanism of the SERCA2a-expression guided by myocardial afterload. However further experiments in future are necessary to assess the relevance of this findings.Thus we succeeded to develop a control setup which allows culture of muscle strip preparations over six hours under isotonic conditions. The collected functional as well as biochemical measured values are comparable with those from isometrically cultivated muscle preparations. de
dc.contributor.coReferee Krick, Wolfgang PD Dr. de
dc.subject.topic Medicine de
dc.subject.ger isotonische Muskelkontraktionen de
dc.subject.ger Langzeitkultur de
dc.subject.ger myokardiale Dehnung de
dc.subject.ger SERCA2a-Expression de
dc.subject.ger Herzmuskelstreifenkultur de
dc.subject.ger Herzhypertrophie de
dc.subject.eng isotonic muscle contractions de
dc.subject.eng long-term culture de
dc.subject.eng myocardial stretch de
dc.subject.eng SERCA2a-expression de
dc.subject.eng cardiac muscle strip culture de
dc.subject.eng cardiac hypertrophy de
dc.subject.bk 44.85 de
dc.identifier.urn urn:nbn:de:gbv:7-webdoc-1400-0 de
dc.identifier.purl webdoc-1400 de
dc.affiliation.institute Medizinische Fakultät de
dc.subject.gokfull MED 411: Kardiologie de
dc.identifier.ppn 576959316 de

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