Mice With a Null Mutation inthe NHE1 Na+-H+ Exchanger
are Resistant to CardiacIschemia-Reperfusion Injury
Mäuse mit einer Null Mutationim Na+-H+ Antiporter NHE1
sind resistent gegen KardialenIschämie Reperfusionsschaden
Kardialer IschämieReperfusionsschaden
NHE1
Warum diese Studie?
• Amilorid schützt vor Reperfusionsschäden• Tierstudien mit spez. NHE1 Blockern
• Kombinierter pharmakologischer undgentechnischer Ansatz
Methoden
44Ischämie, undEniporid
64 (ATP)
64 (ATP)
Ischämie, keinEniporid
46Keine Ischämie
NHE1-/-WT
Langendorff-Apparatur
Durchführung• 25 Minuten Äquilibrierung• 40 Minuten globale Ischämie• 30 Minuten Reperfusion
• Intraventrikulärer Druck• Systolisch• Enddiastolisch
• Koronardurchblutung• LDH• ATP• Histologische Untersuchung
Ergebnisse
• Ausgangswerte• Herzfunktion bei Ischämie und Reperfusion
OHNE NHE-1 Blocker• Herzfunktion bei Ischämie und Reperfusion
MIT NHE-1 Blocker (Eniporid)• LDH und ATP• Morphologische Schäden
Ausgangswerte
• Mutanten weisen geringeres Körper- undHerzgewicht auf
Mutation ohne spezielle Auswirkung auf dasHerzwachstum
Ischämie und Reperfusion OHNENHE1 Blocker
• Nullmutanten weisensignifikant bessereWerte auf als WTMäuse
Schnellere und bessereErholung nachIschämie Schaden
• Nhe1-/- 50,5%• WT 27,7%
Ischämie und Reperfusion MIT NHE1Blocker
• Nullmutanten ≈NM/WT + ENAlle deutlich besserals WT
Ausschluss altern.Wirkwege des Nhe-1Hemmers Eniporid
Freisetzung von LDH
• Laktatdehydrogenasewird bei Zellschädenfreigesetzt
• Maß für den Umfangdes Schadens
ATP Konzentrationen inVentrikelzellen
ATP Restkonzentrationist Maß für Grad derKontraktion
Morphologische Schäden
Auswertung• Kardioprotektive Wirkung der Nhe1-/- Mutation
während Ischämie und Reperfusion
• Nhe1 einziger pharmakologisch relevanter Transporter,da Eniporid bei WT vergleichbar zu Nhe1-/-
• Langzeit Hemmung des Nhe1 bewirkt keinesekundären Effekte, welche die kardioprotektiveWirkung behindern
Kommentar zur Arbeit
“NHE-1 and NHE-6 ActivitiesIschemic and Reperfusion Injury“
vonH.E. Cingolani, I.L. Ennis, S.M. Mosca
Reaktive Sauerstoffmoleküle spielenRolle bei Reperfusionsschaden
Erhöhte Konzentration aktiviert mitochondrialenPathway:
1. Proteinkinase phosphoryliert Nhe1Nhe1 Aktivität steigtReperfusionsschaden
Stimulation NA+-HCO3- Co-Transporter
Ansäuerung der ZelleReperfusionsschaden
Rolle der Mitochondrien
• Nhe-6 Isoform vermutlich in Mitochondrien• Cariporid blockiert Nhe-6 und Nhe-1 (strukturell
sehr ähnliche Transporter) Erhält Proton-Gradienten über Mito-Membran
ATP wird Erhalten
Gewährt der Nhe-6 Blockzusätzlichen Schutz??
Wiederspricht der ersten Studie!!
Erklärungsansätze
1. Nhe-1 ist auch Transporter der Mitochondrien(MNHE)
2. Genmanipulation hat ungewollt den MNHEmodifiziert unempfindlich gegenüber Ischämie
3. Nhe-1 Block erzeugt bereits maximal möglichenSchutz keine Verbesserung durch MNHE Block
Hoffnung auf neue Therapien beiIschämie?
• Positive Ergebnisse im Tierversuch mitNHE Blockern
• Klinische Studien mussten ohne Angabevon Gründen abgebrochen werden
Hoffnung ja!!
Weitere Forschung notwendig!!
Quellen
• Wang Y., Meyer J. W., Ashraf M., Shull E., “Mice With a Null Mutationin the NHE1 Na+-H+ Exchanger are Resistant to Cardiac Ischemia-Reperfusion Injury“; Circulation Research, P. 776-782, October 17,2003
• Cingolani H.E., Ennis I.L., Mosca S.M., “NHE-1 and NHE-6 Activities• Ischemic and Reperfusion Injury“; Circulation Research, P. 694-696,
October 17,2003