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Die isoliert perfundierte Rattenaorta:
Etablierung eines ex vivo-Modells zur Untersuchung der medialen vaskulären Kalzifizierung (2016)

Art

Hochschulschrift

Autor

Siegel, Nathalie (WE 2)

Quelle

Berlin, 2016 — iii, 93, III Seiten

Verweise

URL (Volltext): https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/12362

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Institut für Veterinär-Physiologie

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Abstract / Zusammenfassung

Die mediale vaskuläre Kalzifizierung, auch Arteriosklerose genannt, spielt eine wichtige Rolle bei der Entstehung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Sie tritt gehäuft bei Patienten mit chronischen Nierenerkrankungen auf, wo sie mit einer deutlich erhöhten Morbidität und Mortalität assoziiert ist. Entgegen früheren Ansichten handelt es sich um einen aktiv regulierten Prozess, welcher durch verschiedene Faktoren beeinflusst wird. Ein bislang wenig untersuchter Faktor ist die Rolle des Endothels. Zur Erforschung der Gefäßverkalkung stehen mehrere in vitro-, ex vivo- und in vivo-Modelle zur Verfügung, in welchen mit unterschiedlichen Methoden eine vaskuläre Kalzifizierung induziert wird. Jedoch weist jedes der bestehenden Modelle gewissen Nachteile auf. Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung und Etablierung eines neuartigen physiologischen ex vivo-Modells: Der Isoliert perfundierten Aorta (IPA). Rattenaorten wurden in eine Perfusionskammer eingespannt, in einen Kreislauf eingebunden und für 14 Tage mit Zellkulturmedium perfundiert. Die Kalzifizierung wurde durch Zusätze im Medium induziert. Es zeigte sich, dass die IPA die physiologischen Bedingungen besser widerspiegelt als bestehende in vitro- und ex vivo-Modelle und zugleich tierschonender ist als in vivo-Modelle. Zudem ermöglicht es aufgrund der guten Zugänglichkeit die Untersuchung der Rolle des Endothels bei der medialen Gefäßverkalkung. Der erste Schritt war die Entwicklung und Optimierung der Methoden. Es wurde eine Technik zur schonenden Aortengewinnung und -präparation entwickelt, die Medien wurden in ihrer Zusammensetzung optimiert und der Versuchsaufbau wurde entwickelt und optimiert, ebenso der Versuchsablauf. Nach erfolgreicher Entwicklung des Modells wurde untersucht, ob sich in der IPA mittels Kalzifizierungsmedium eine mediale Kalzifizierung induzieren ließ. Hierfür wurden Versuche mit Kontrollmedium und Kalzifizierungsmedium durchgeführt. Ausgewertet wurden 12 Aorten aus 4 Kalzifizierungsversuchen und 9 Aorten aus 3 Kontrollversuchen. Der Kalziumgehalt der Aorten wurde photometrisch quantifiziert und histologisch mit Färbungen zum Kalziumnachweis untersucht. Der mittlere Kalziumgehalt der Aorten aus Kontrollversuchen lag bei 1,68 μg/mg. In Kalzifizierungsversuchen stieg er auf 4,42 μg/mg an. Die Differenz war signifikant. Es ist also möglich im Modell der IPA eine mediale Kalzifizierung der Aortenwand zu induzieren. Die Histologie unterstützte dieses Ergebnis. Sie zeigte zudem, dass die Kalziumeinlagerungen in den IPAs medial lokalisiert waren. Dies entsprach den Vorgängen in vivo, im Gegensatz zu ex vivo kalzifizierten Kontrollen, in welchen die Kalziumeinlagerungen unselektiv in allen Wandschichten lokalisiert waren. Mit der IPA wurde ein Modell zur Erforschung der medialen vaskulären Kalzifizierung entwickelt und etabliert. Es ermöglicht eine gezielte Manipulation und Untersuchung des Endothels und simuliert physiologische Bedingungen besser als bestehende in vitro- und ex vivo-Modelle.