{"id":{"repo_id":"freiburg-diss","oai_identifier":"oai:freidok.uni-freiburg.de:2079"},"canonical_url":"https://search.dev.ndltd.org/etd/freiburg-diss/oai:freidok.uni-freiburg.de:2079","repository":{"repo_id":"freiburg-diss","name":"University of Freiburg","base_url":"https://freidok.uni-freiburg.de/oai/oai2.php"},"display":{"title":"Effekte von Leptin- und MCP-1-Applikation auf funktionelle Parameter der Arteriogenese : eine experimentelle Studie mittels Ultraschallflussmessungen, Mikrosphärperfusion und Proliferationsanalyse","abstract":"Untersuchungen zur Stimulation des Gefäßwachstums sind seit einigen Jahren Gegenstand intensiver Forschung. Die Methoden zur Erfassung einer verbesserten Gewebsperfusion variieren jedoch beträchtlich. Die verlässliche Erfassung der Arteriogenese ist die wesentliche Voraussetzung bei der Auswahl möglicher therapeutisch einsetzbarer arteriogener Substanzen. In dieser Arbeit wurde untersucht, ob die unter reaktiver Hyperämie durchgeführte Ultraschallflussmessung eine Alternative zur Perfusionsbestimmung mittels Mikrosphären darstellt. Ein bekanntes arteriogenes Zytokin, MCP-1 (monocyte chemoattractant protein-1) wurde mit dem Adipozytokin Leptin, das bisher nicht hinsichtlich seiner Wirkung auf das Kollateralarterienwachstum
untersucht war, verglichen. Zur Validierung des Gefäßwachstums wurden
Proliferationsmarker in Immunhistochemie und Genexpression bestimmt.
42 weißen neuseeländer Kaninchen wurden im Modell der okkludierten Femoralarterie MCP-1, Leptin oder PBS mittels osmotischer Miniaturpumpen appliziert. Messungen mit perivaskulären Ultraschallflusssonden nach sieben Tagen in reaktiver Hyperämie bestätigten den pro-arteriogenen Effekt von MCP-1 gegenüber PBS-behandelter Negativkontrolle, wie Parameter für Fluss
(19,17±5,61 vs. 13,00±2,92 ml/min; p<0,01), Flussverhältnis re. vs. li. (0,76±0,08 vs. 0,56±0,09; p<0,0001) und Knöchel-Arm-Index (0,34±0,05 vs. 0,27±0,04; p<0,05) zeigten. Leptinbehandlung führte ebenfalls zu einem Anstieg von kollateralem Fluss (13,00±2,92 ml/min; p<0,05 vs. PBS) und Flussverhältnis (0,56±0,09; p<0,05 vs. PBS). Leptinstimulation in-vitro erbrachte einen
dosisabhängigen Effekt auf die Mac-1-Expression der Kaninchenmonozyten.
Ein positiver Effekt von MCP-1 auf die Arteriogenese zeigte sich ebenfalls in der mit Mikrosphären bestimmten kollateralen Konduktanz. Diese falsifizierten allerdings den positiven Einfluss von Leptin. Histologisch fand sich ein Anstieg der Ki-67 positiven Kerne (31,95±2,42 vs. 24,74±4,68%; p<0,01) unter MCP-1, nicht aber unter Leptin (22,67±1,17%; p=ns). Durch Real-Time PCR (polymerase chain reaction) gemessene Ki-67 mRNA zeigte einen 8,8±6,1-fachen
(p<0,01) Anstieg in proliferierenden Kollateralarterien, der durch MCP-1-Behandlung weiter 3,9±3,1-fach (p<0,05) anstieg.
MCP-1 und Leptin erhöhten kollateralen Fluss im Kaninchenhinterlaufmodell der okkludierten Femoralarterie. Im Gegensatz zu MCP-1 steigert Leptin Proliferationsmarker und durch Mikrosphärmessungen bestimmte kollaterale Konduktanz nicht. Leptin hat in diesem Modell keinen Einfluss auf die Arteriogenese, seine flussverstärkende Wirkung ist am ehesten durch seinen
vasodilatatorischen Effekt erklärt. Ultraschallflussmessungen in reaktiver Hyperämie erreichen durch ihre Beeinflussbarkeit durch z. B. Endothelfunktion nicht die Genauigkeit in der Erfassung arteriogener Substanzen wie mikrosphärbasierte Konduktanzmessungen. Diese Ergebnisse betonen
die Notwendigkeit einer validen Untersuchungsmethode für die Erfassung einer verbesserten Gewebsperfusion nach Applikation potentieller arteriogener Substanzen.","abstract_html":"Untersuchungen zur Stimulation des Gefäßwachstums sind seit einigen Jahren Gegenstand intensiver Forschung. Die Methoden zur Erfassung einer verbesserten Gewebsperfusion variieren jedoch beträchtlich. Die verlässliche Erfassung der Arteriogenese ist die wesentliche Voraussetzung bei der Auswahl möglicher therapeutisch einsetzbarer arteriogener Substanzen. In dieser Arbeit wurde untersucht, ob die unter reaktiver Hyperämie durchgeführte Ultraschallflussmessung eine Alternative zur Perfusionsbestimmung mittels Mikrosphären darstellt. Ein bekanntes arteriogenes Zytokin, MCP-1 (monocyte chemoattractant protein-1) wurde mit dem Adipozytokin Leptin, das bisher nicht hinsichtlich seiner Wirkung auf das Kollateralarterienwachstum <br>untersucht war, verglichen. Zur Validierung des Gefäßwachstums wurden <br>Proliferationsmarker in Immunhistochemie und Genexpression bestimmt. <br>42 weißen neuseeländer Kaninchen wurden im Modell der okkludierten Femoralarterie MCP-1, Leptin oder PBS mittels osmotischer Miniaturpumpen appliziert. Messungen mit perivaskulären Ultraschallflusssonden nach sieben Tagen in reaktiver Hyperämie bestätigten den pro-arteriogenen Effekt von MCP-1 gegenüber PBS-behandelter Negativkontrolle, wie Parameter für Fluss <br>(19,17±5,61 vs. 13,00±2,92 ml/min; p<0,01), Flussverhältnis re. vs. li. (0,76±0,08 vs. 0,56±0,09; p<0,0001) und Knöchel-Arm-Index (0,34±0,05 vs. 0,27±0,04; p<0,05) zeigten. Leptinbehandlung führte ebenfalls zu einem Anstieg von kollateralem Fluss (13,00±2,92 ml/min; p<0,05 vs. PBS) und Flussverhältnis (0,56±0,09; p<0,05 vs. PBS). Leptinstimulation in-vitro erbrachte einen <br>dosisabhängigen Effekt auf die Mac-1-Expression der Kaninchenmonozyten. <br>Ein positiver Effekt von MCP-1 auf die Arteriogenese zeigte sich ebenfalls in der mit Mikrosphären bestimmten kollateralen Konduktanz. Diese falsifizierten allerdings den positiven Einfluss von Leptin. Histologisch fand sich ein Anstieg der Ki-67 positiven Kerne (31,95±2,42 vs. 24,74±4,68%; p<0,01) unter MCP-1, nicht aber unter Leptin (22,67±1,17%; p=ns). Durch Real-Time PCR (polymerase chain reaction) gemessene Ki-67 mRNA zeigte einen 8,8±6,1-fachen <br>(p<0,01) Anstieg in proliferierenden Kollateralarterien, der durch MCP-1-Behandlung weiter 3,9±3,1-fach (p<0,05) anstieg. <br>MCP-1 und Leptin erhöhten kollateralen Fluss im Kaninchenhinterlaufmodell der okkludierten Femoralarterie. Im Gegensatz zu MCP-1 steigert Leptin Proliferationsmarker und durch Mikrosphärmessungen bestimmte kollaterale Konduktanz nicht. Leptin hat in diesem Modell keinen Einfluss auf die Arteriogenese, seine flussverstärkende Wirkung ist am ehesten durch seinen <br>vasodilatatorischen Effekt erklärt. Ultraschallflussmessungen in reaktiver Hyperämie erreichen durch ihre Beeinflussbarkeit durch z. B. Endothelfunktion nicht die Genauigkeit in der Erfassung arteriogener Substanzen wie mikrosphärbasierte Konduktanzmessungen. Diese Ergebnisse betonen <br>die Notwendigkeit einer validen Untersuchungsmethode für die Erfassung einer verbesserten Gewebsperfusion nach Applikation potentieller arteriogener Substanzen.","abstract_has_math":false,"creators":["Schirmer, Stephan Henrik"],"institution":null,"degree_name":null,"degree_level":null,"degree_discipline":null,"degree_department":null,"school":null,"contributors":["Bode, Christoph"],"advisors":[],"committee_chairs":[],"committee_members":[],"year":null,"date_issued":"","date_published":null,"updated_at":"2026-07-24T02:22:33Z","subjects":["Arteriogenese","Leptin","arteriogenesis","growth factors","blood flow","collateral circulation"],"languages":[],"rights":[],"rights_urls":[],"identifier_entries":[]},"links":{"outbound_url":"https://freidok.uni-freiburg.de/data/2079","outbound_label":"Repository record","outbound_source":"source_url"},"metadata_groups":[{"id":"people","label":"People","entries":[{"key":"dc:contributor","label":"Contributor","values":["Bode, Christoph"]},{"key":"dc:creator","label":"Author","values":["Schirmer, Stephan Henrik"]}]},{"id":"academic_context","label":"Academic Context","entries":[{"key":"dc:type","label":"Dc Type","values":["DoctoralThesis"]}]},{"id":"subjects_keywords","label":"Subjects and Keywords","entries":[{"key":"dc:subject","label":"Dc Subject","values":["Arteriogenese","Leptin","arteriogenesis","growth factors","blood flow","collateral circulation"]}]},{"id":"additional","label":"Additional Metadata","entries":[{"key":"dc:description.abstract","label":"Abstract","values":["Untersuchungen zur Stimulation des Gefäßwachstums sind seit einigen Jahren Gegenstand intensiver Forschung. Die Methoden zur Erfassung einer verbesserten Gewebsperfusion variieren jedoch beträchtlich. Die verlässliche Erfassung der Arteriogenese ist die wesentliche Voraussetzung bei der Auswahl möglicher therapeutisch einsetzbarer arteriogener Substanzen. In dieser Arbeit wurde untersucht, ob die unter reaktiver Hyperämie durchgeführte Ultraschallflussmessung eine Alternative zur Perfusionsbestimmung mittels Mikrosphären darstellt. Ein bekanntes arteriogenes Zytokin, MCP-1 (monocyte chemoattractant protein-1) wurde mit dem Adipozytokin Leptin, das bisher nicht hinsichtlich seiner Wirkung auf das Kollateralarterienwachstum
untersucht war, verglichen. Zur Validierung des Gefäßwachstums wurden
Proliferationsmarker in Immunhistochemie und Genexpression bestimmt.
42 weißen neuseeländer Kaninchen wurden im Modell der okkludierten Femoralarterie MCP-1, Leptin oder PBS mittels osmotischer Miniaturpumpen appliziert. Messungen mit perivaskulären Ultraschallflusssonden nach sieben Tagen in reaktiver Hyperämie bestätigten den pro-arteriogenen Effekt von MCP-1 gegenüber PBS-behandelter Negativkontrolle, wie Parameter für Fluss
(19,17±5,61 vs. 13,00±2,92 ml/min; p<0,01), Flussverhältnis re. vs. li. (0,76±0,08 vs. 0,56±0,09; p<0,0001) und Knöchel-Arm-Index (0,34±0,05 vs. 0,27±0,04; p<0,05) zeigten. Leptinbehandlung führte ebenfalls zu einem Anstieg von kollateralem Fluss (13,00±2,92 ml/min; p<0,05 vs. PBS) und Flussverhältnis (0,56±0,09; p<0,05 vs. PBS). Leptinstimulation in-vitro erbrachte einen
dosisabhängigen Effekt auf die Mac-1-Expression der Kaninchenmonozyten.
Ein positiver Effekt von MCP-1 auf die Arteriogenese zeigte sich ebenfalls in der mit Mikrosphären bestimmten kollateralen Konduktanz. Diese falsifizierten allerdings den positiven Einfluss von Leptin. Histologisch fand sich ein Anstieg der Ki-67 positiven Kerne (31,95±2,42 vs. 24,74±4,68%; p<0,01) unter MCP-1, nicht aber unter Leptin (22,67±1,17%; p=ns). Durch Real-Time PCR (polymerase chain reaction) gemessene Ki-67 mRNA zeigte einen 8,8±6,1-fachen
(p<0,01) Anstieg in proliferierenden Kollateralarterien, der durch MCP-1-Behandlung weiter 3,9±3,1-fach (p<0,05) anstieg.
MCP-1 und Leptin erhöhten kollateralen Fluss im Kaninchenhinterlaufmodell der okkludierten Femoralarterie. Im Gegensatz zu MCP-1 steigert Leptin Proliferationsmarker und durch Mikrosphärmessungen bestimmte kollaterale Konduktanz nicht. Leptin hat in diesem Modell keinen Einfluss auf die Arteriogenese, seine flussverstärkende Wirkung ist am ehesten durch seinen
vasodilatatorischen Effekt erklärt. Ultraschallflussmessungen in reaktiver Hyperämie erreichen durch ihre Beeinflussbarkeit durch z. B. Endothelfunktion nicht die Genauigkeit in der Erfassung arteriogener Substanzen wie mikrosphärbasierte Konduktanzmessungen. Diese Ergebnisse betonen
die Notwendigkeit einer validen Untersuchungsmethode für die Erfassung einer verbesserten Gewebsperfusion nach Applikation potentieller arteriogener Substanzen.","Objective: Strategies to therapeutically stimulate collateral artery growth in experimental models have been studied intensively in the last decades. However, the experimental methods to detect collateral artery growth are discussed controversially and vary significantly. We compared different methods in a model of arteriogenesis in the rabbit hind limb and determined the effects on collateral flow of a known proarteriogenic factor, monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1), and a cytokine not previously evaluated for its arteriogenic efficacy, the adipocytokine leptin.
Methods and results: Forty-two New Zealand White rabbits received either MCP-1, leptin or PBS after ligation of the right femoral artery. The pro-arteriogenic effect of MCP-1 was confirmed by flow measurements during reactive hyperemia, as demonstrated by increased flow ratio (PBS 0.56±0.07 vs. MCP-1 0.77±0.06, no unit, p<0.0001), ankle-brachial index and microsphere-based conductance measurements(PBS 50.8±2.1 vs. MCP-1 225.8±8.8 ml/min/100 mm Hg, p<0.001). Biological activity of leptin on rabbit monocytes was shown by a dose dependent increase in Mac-1 expression. In-vivo administration of leptin also led to an increase in hyperemic flow and flow ratio (leptin 0.69±0.03, p<0.05 vs. PBS), but not to an increase in collateral conductance (leptin 54.7±4.1 ml/min/100 mm Hg, p=ns vs. PBS) or proliferation of vascular smooth muscle cells (Ki-67 staining: PBS 24.7±3.9%, leptin 22.7±F0.8% ( p=ns), MCP-1 32.0±1.9% ( p<0.01)).
Ki-67 mRNA measured by real-time polymerase chain reaction increased (8.8±3.1-fold, p<0.01) during natural arteriogenesis, and was further enhanced (25.5±8.1-fold, p<0.005) after stimulation with MCP-1.
Conclusion: MCP-1 and leptin increase collateral flow in the rabbit hind limb model. In contrast to MCP-1, leptin does not enhance direct markers of vascular proliferation such as collateral conductance under maximal vasodilation and proliferation indices. The observed increase in hyperemic collateral flow thus most probably can be attributed to the well-documented vasodilatory effects of leptin. These data stress the necessity of the use of proliferation markers and microsphere-based conductance measurements under maximal vasodilation in order to separate effects of substances on vascular proliferation from effects on vasodilation."]},{"key":"dc:format.medium","label":"Dc Format Medium","values":["application/pdf"]},{"key":"dc:title","label":"Title","values":["Effekte von Leptin- und MCP-1-Applikation auf funktionelle Parameter der Arteriogenese : eine experimentelle Studie mittels Ultraschallflussmessungen, Mikrosphärperfusion und Proliferationsanalyse","Differential effects of MCP-1 and leptin on collateral flow and arteriogenesis"]}]}],"canonical_facts":{"dc:contributor":["Bode, Christoph"],"dc:creator":["Schirmer, Stephan Henrik"],"dc:description.abstract":["Untersuchungen zur Stimulation des Gefäßwachstums sind seit einigen Jahren Gegenstand intensiver Forschung. Die Methoden zur Erfassung einer verbesserten Gewebsperfusion variieren jedoch beträchtlich. Die verlässliche Erfassung der Arteriogenese ist die wesentliche Voraussetzung bei der Auswahl möglicher therapeutisch einsetzbarer arteriogener Substanzen. In dieser Arbeit wurde untersucht, ob die unter reaktiver Hyperämie durchgeführte Ultraschallflussmessung eine Alternative zur Perfusionsbestimmung mittels Mikrosphären darstellt. Ein bekanntes arteriogenes Zytokin, MCP-1 (monocyte chemoattractant protein-1) wurde mit dem Adipozytokin Leptin, das bisher nicht hinsichtlich seiner Wirkung auf das Kollateralarterienwachstum
untersucht war, verglichen. Zur Validierung des Gefäßwachstums wurden
Proliferationsmarker in Immunhistochemie und Genexpression bestimmt.
42 weißen neuseeländer Kaninchen wurden im Modell der okkludierten Femoralarterie MCP-1, Leptin oder PBS mittels osmotischer Miniaturpumpen appliziert. Messungen mit perivaskulären Ultraschallflusssonden nach sieben Tagen in reaktiver Hyperämie bestätigten den pro-arteriogenen Effekt von MCP-1 gegenüber PBS-behandelter Negativkontrolle, wie Parameter für Fluss
(19,17±5,61 vs. 13,00±2,92 ml/min; p<0,01), Flussverhältnis re. vs. li. (0,76±0,08 vs. 0,56±0,09; p<0,0001) und Knöchel-Arm-Index (0,34±0,05 vs. 0,27±0,04; p<0,05) zeigten. Leptinbehandlung führte ebenfalls zu einem Anstieg von kollateralem Fluss (13,00±2,92 ml/min; p<0,05 vs. PBS) und Flussverhältnis (0,56±0,09; p<0,05 vs. PBS). Leptinstimulation in-vitro erbrachte einen
dosisabhängigen Effekt auf die Mac-1-Expression der Kaninchenmonozyten.
Ein positiver Effekt von MCP-1 auf die Arteriogenese zeigte sich ebenfalls in der mit Mikrosphären bestimmten kollateralen Konduktanz. Diese falsifizierten allerdings den positiven Einfluss von Leptin. Histologisch fand sich ein Anstieg der Ki-67 positiven Kerne (31,95±2,42 vs. 24,74±4,68%; p<0,01) unter MCP-1, nicht aber unter Leptin (22,67±1,17%; p=ns). Durch Real-Time PCR (polymerase chain reaction) gemessene Ki-67 mRNA zeigte einen 8,8±6,1-fachen
(p<0,01) Anstieg in proliferierenden Kollateralarterien, der durch MCP-1-Behandlung weiter 3,9±3,1-fach (p<0,05) anstieg.
MCP-1 und Leptin erhöhten kollateralen Fluss im Kaninchenhinterlaufmodell der okkludierten Femoralarterie. Im Gegensatz zu MCP-1 steigert Leptin Proliferationsmarker und durch Mikrosphärmessungen bestimmte kollaterale Konduktanz nicht. Leptin hat in diesem Modell keinen Einfluss auf die Arteriogenese, seine flussverstärkende Wirkung ist am ehesten durch seinen
vasodilatatorischen Effekt erklärt. Ultraschallflussmessungen in reaktiver Hyperämie erreichen durch ihre Beeinflussbarkeit durch z. B. Endothelfunktion nicht die Genauigkeit in der Erfassung arteriogener Substanzen wie mikrosphärbasierte Konduktanzmessungen. Diese Ergebnisse betonen
die Notwendigkeit einer validen Untersuchungsmethode für die Erfassung einer verbesserten Gewebsperfusion nach Applikation potentieller arteriogener Substanzen.","Objective: Strategies to therapeutically stimulate collateral artery growth in experimental models have been studied intensively in the last decades. However, the experimental methods to detect collateral artery growth are discussed controversially and vary significantly. We compared different methods in a model of arteriogenesis in the rabbit hind limb and determined the effects on collateral flow of a known proarteriogenic factor, monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1), and a cytokine not previously evaluated for its arteriogenic efficacy, the adipocytokine leptin.
Methods and results: Forty-two New Zealand White rabbits received either MCP-1, leptin or PBS after ligation of the right femoral artery. The pro-arteriogenic effect of MCP-1 was confirmed by flow measurements during reactive hyperemia, as demonstrated by increased flow ratio (PBS 0.56±0.07 vs. MCP-1 0.77±0.06, no unit, p<0.0001), ankle-brachial index and microsphere-based conductance measurements(PBS 50.8±2.1 vs. MCP-1 225.8±8.8 ml/min/100 mm Hg, p<0.001). Biological activity of leptin on rabbit monocytes was shown by a dose dependent increase in Mac-1 expression. In-vivo administration of leptin also led to an increase in hyperemic flow and flow ratio (leptin 0.69±0.03, p<0.05 vs. PBS), but not to an increase in collateral conductance (leptin 54.7±4.1 ml/min/100 mm Hg, p=ns vs. PBS) or proliferation of vascular smooth muscle cells (Ki-67 staining: PBS 24.7±3.9%, leptin 22.7±F0.8% ( p=ns), MCP-1 32.0±1.9% ( p<0.01)).
Ki-67 mRNA measured by real-time polymerase chain reaction increased (8.8±3.1-fold, p<0.01) during natural arteriogenesis, and was further enhanced (25.5±8.1-fold, p<0.005) after stimulation with MCP-1.
Conclusion: MCP-1 and leptin increase collateral flow in the rabbit hind limb model. In contrast to MCP-1, leptin does not enhance direct markers of vascular proliferation such as collateral conductance under maximal vasodilation and proliferation indices. The observed increase in hyperemic collateral flow thus most probably can be attributed to the well-documented vasodilatory effects of leptin. These data stress the necessity of the use of proliferation markers and microsphere-based conductance measurements under maximal vasodilation in order to separate effects of substances on vascular proliferation from effects on vasodilation."],"dc:format.medium":["application/pdf"],"dc:subject":["Arteriogenese","Leptin","arteriogenesis","growth factors","blood flow","collateral circulation"],"dc:title":["Effekte von Leptin- und MCP-1-Applikation auf funktionelle Parameter der Arteriogenese : eine experimentelle Studie mittels Ultraschallflussmessungen, Mikrosphärperfusion und Proliferationsanalyse","Differential effects of MCP-1 and leptin on collateral flow and arteriogenesis"],"dc:type":["DoctoralThesis"]},"updated_at":"2026-07-24T02:22:33Z"}