Effekte von Leptin- und MCP-1-Applikation auf funktionelle Parameter der Arteriogenese : eine experimentelle Studie mittels Ultraschallflussmessungen, Mikrosphärperfusion und Proliferationsanalyse

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.

Author dc:creator

• Schirmer, Stephan Henrik

Contributors dc:contributor

• Bode, Christoph

• Arteriogenese
• Leptin
• arteriogenesis
• growth factors
• blood flow
• collateral circulation

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