Das Kontraktionsverhalten isolierter humaner Kardiomyozyten unter den Bedingungen der primären Zellkultur und des virusvermittelten Gentransfers:Einfluß von Frequenzänderung, ß-adrenerger Stimulation und Änderung der extrazellulären Calcium-Konzentration

Abstract

Adenoviral vermittelter Gentransfer ist eine verbreitete Methode, um die Auswirkungen veränderter Proteinexpression auf Zellfunktionen zu erforschen. Es ist allerdings wenig darüber bekannt, ob und inwieweit alleine die Bedingungen der dazu erforderlichen Zellkultur und der viralen Infektion als solcher die Funktion isolierter humaner Kardiomyozyten verändern. In der vorliegenden Arbeit wurde daher das Verhalten isolierter, terminal insuffizienter humaner Kardiomyozyten direkt nach Isolation und unter Zellkulturbedingungen nach 24 und 48 Stunden sowie nach adenoviral vermitteltem Gentransfer des nicht-Funktionsproteins ß-Galaktosidase (ß-Gal) untersucht. Das Kontraktionsverhalten wurde unter Basalbedingungen (37°C, Feldstimulation, 0,5 Hz), unter ansteigender Stimulationfrequenz sowie unter inotroper Stimulation mit dem ß-Adrenozeptoragonisten Isoprenalin bzw. mit erhöhter extrazellulärer Calciumkonzentration getestet. Mittels enzymatischer Digestion via Koronarperfusion konnten funktionstüchtige Zellen gewonnen werden, die im direkt anschließenden Experiment, aber auch nach bis zu zwei Tagen Zellkultur bei physiologischen Temperaturen und extrazellulären Calciumkonzentrationen stabil isotonisch kontrahierten. Die kultivierten Zellen benötigten mehr Zeit für Kontraktion und Relaxation, und die Amplitude der basalen Kontraktion war geringfügig verringert, die Isoprenalin- Konzentrations-Wirkungs-Kurve war linksverschoben. Der adenoviral ermittelte Gentransfer resultierte in einer histochemisch nachweisbaren ß-Gal-Expression. Die basale Kontraktionsamplitude der betreffenden Zellen lag deutlich unter derer der nichtinfizierten Zellen, während sich die übrigen Parameter nicht signifikant von denen der kultivierten Zellen unterschieden. ZUSAMMENFASSUNG: Aus insuffizientem Humanmyokard können funktionstüchtige Kardiomyozyten gewonnen werden, die sich auch viral infizieren und kultivieren lassen. Der Einfluß von Zellkultur, viraler Infektion und veränderter Proteinexpression auf das kontraktile Verhalten der Zellen darf jedoch nicht außer Acht gelassen werden.