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Beeinflussung der Kontraktionskraft des Herzens über eine Proteinkinase C-abhängige Regulation der Proteinphosphatase 2A (2016)

Art

Hochschulschrift

Autor

Brekle, Christiane (WE 2)

Quelle

Berlin: Mensch und Buch Verlag, 2016 — 109 Seiten

ISBN: 978-3-86387-764-4

Verweise

URL (Volltext): https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/8519

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Abstract / Zusammenfassung

Ziel der vorliegenden Arbeit war die Untersuchung der Frage, ob sich durch eine pharmakologische Aktivierung der PKC die Kontraktilität und das Kalzium- Handling von Kardiomyozyten durch eine Veränderung der B56α-regulierten PP2A- Aktivität beeinflussen lassen. Dazu wurde die PKC durch Applikation von Phenylephrin (PE) und Phorbol-12-myristat-13-acetat (PMA) an Kardiomyozyten und linken Vorhöfen von B56α-überexprimierenden und Wildtyp-Mäusen aktiviert. Die optimale PE-Konzentration wurde mittels Konzentrations-Wirkungskurven ermittelt. Zur Differenzierung der Effekte von PE auf α- und β-Adrenozeptoren wurde zusätzlich Isoprenalin appliziert. Die durch pharmakologische Aktivierung der PKC mittels PE und PMA ausgelösten funktionellen Effekte wurden durch Messung der myozellulären Sarkomerlängen (SL) und Kalzium- Transienten sowie der Kontraktionskraft an linksatrialen Präparaten bestimmt. Die Gabe von PE führte in Wildtyp-Zellen, die die intrazelluläre Situation unter nativen physiologischen Bedingungen widerspiegeln, zu einem Anstieg der Peakamplitude und einer Verkürzung der Abfallzeit der Kalzium-Transienten. Die SL-Verkürzung änderte sich ebenso wie die Relaxationszeit dagegen nicht. Diese Ergebnisse lassen sich durch eine Abnahme der myofilamentären Kalzium- Sensitivität erklären. Die direkte Aktivierung der PKC durch Gabe von PMA bewirkte in An- oder Abwesenheit von PE einen Anstieg der SL-Verkürzung und von Δ[Ca]i in Wildtyp-Kardiomyozyten. Darüber hinaus war die Relaxationszeit und die Abfallzeit der Kalzium-Transienten verkürzt. Vergleichbare kontraktile Effekte einer Stimulation mit PMA und PE wurden in linken Vorhofpräparaten registriert. Die in transgenen Kardiomyozyten beobachteten parallelen Veränderungen von gesteigerter zellulärer Kontraktilität und Peakamplitude der Kalzium-Transienten nach pharmakologischer Stimulation der PKC könnten im Gegensatz zu den Wildtyp-Zellen ihre Ursache in der erhöhten basalen Kalzium- Sensitivität der Myofilamente haben. Die Zunahme der Kontraktilität und intrazellulären Peakamplitude der Kalzium-Transienten nach maximaler Aktivierung der PKC durch Gabe von PMA (± PE) war mit einer Abnahme der PP2AAktivität in Extrakten von isolierten Zellen oder atrialen Präparaten assoziiert. Dieser Effekt war unabhängig von entsprechenden Veränderungen der PP1-Aktivität. Im Gegensatz dazu waren PP2A- und PP1-Aktivität in transgenen Proben nach PMA-Gabe (± PE) unverändert. Die Abnahme der PP2A-Aktivität in Wildtyp-Herzen war allerdings nicht mit einer Veränderung des Gesamtphosphorylierungsgrades der regulatorischen Untereinheit B56α vergesellschaftet. Dieses könnte sowohl auf die Phosphorylierung einer anderen regulatorischen B56-Untereinheit als auch auf eine zellspezifische PKC- abhängige (d.h. nicht in Kardiomyozyten) Phosphorylierung von B56α hinweisen. Zusammengefasst wird deutlich, dass entsprechend der Arbeitshypothese der Beweis eines Zusammenhangs von PKC-Aktivierung, positiver Inotropie in Herzmuskelpräparaten und Abnahme der PP2A-Aktivität erbracht werden konnte. Die Verminderung der PP2A-Aktivität ist jedoch nicht Folge einer vermehrten Phosphorylierung von B56α unter den experimentellen Bedingungen dieser Arbeit.