Fragestellung: Erythropoetin (EPO) besitzt neben seinen hämatopoetischen auch organprotektive Eigenschaften. Zwei EPO-Rezeptor Isoformen sind beschrieben, von denen das Homodimer EPO-R für den erythropoetischen Effekt verantwortlich ist, und ein Heterodimer aus EPO-R und der β Common-Rezeptor (βcR) Untereinheit (CD131) Gewebeprotektion vermitteln soll [1]. Unter Verwendung eines Sepsis-Modells der Endotoxin-induzierten myokardialen Dysfunktion in C57/Bl6 Wildtyp Mäusen (WT) und solchen, denen CD131 fehlt (KO), untersuchen wir in dieser Studie die Wirkung von EPO in der Sepsis-assoziierten myokardialen Dysfunktion, die diesem Effekt zugrunde liegenden zellulären Signaltransduktionswege sowie die Bedeutung des βcR für die Gewebeprotektion durch EPO. Material/Methodik: WT und KO Mäuse wurden in jeweils in drei verschiedene Gruppen randomisiert. Zum Zeitpunkt 0 wurde den Tieren entweder Lipopolysacharid (9 mg/kg KG i.p.) oder Vehikel appliziert. Eine Stunde später erhielten die Tiere rekombinantes humanes EPO (1000 IE/kg KG s.c.) oder Vehikel. Die kardiale Funktion der Mäuse wurde 16 – 18 h nach Applikation von LPS/Vehikel in vivo mittels Echokardiographie (Ermittlung von Ejektionsfraktion, Verkürzungsfraktion, fraktioneller Flächenänderungsrate) sowie ex vivo im isolierten Langendorff-perfundierten Herzen (Messung des isovolämischen linksventrikulären entwickelten Drucks), unabhängig von Vor- und Nachlast, untersucht. Die Expression ausgewählter Signalmoleküle in den Mäuseherzen wurde mittels quantitativer Western-Blot-Analysen ermittelt. Tierversuche erfolgten nach Genehmigung durch das lokale “Animal Use and Care Committee” in London. Ergebnisse: Wir konnten zeigen, dass EPO die myokardiale Dysfunktion in der Endotoxin-vermittelten experimentellen Sepsis der WT Maus sowohl in vivo als auch ex vivo in allen dafür erhobenen Parametern signifikant verbessert. Diese Wirkung zeigte sich nur bei Vorhandensein des βcR. In der Western-Blot-Analyse erbrachte die Behandlung der WT Mäuse mit EPO im Vergleich zur WT Kontroll-Gruppe einen signifikanten Anstieg der Phosphorylierung von Akt an Ser473 und GSK-3β an Ser9 sowie ein signifikant vermindertes Nukleus/Zytosol-Verhältnis der p65 Untereinheit von NF-kB. Zusammenfassung: EPO reduziert die Endotoxin-induzierte myokardiale Dysfunktion in der Maus vermittelt durch den βcR über eine sekundäre Aktivierung des Akt – GSK-3β – NF-kB Signaltransduktionswegs. Literatur: 1. Brines, M. and A. Cerami, Erythropoietin-mediated tissue protection: reducing collateral damage from the primary injury response. J Intern Med, 2008. 264(5): p. 405-32.
Erythropoetin reduziert die Sepsis-assoziierte myokardiale Dysfunktion in der Maus durch eine Aktivierung des Akt Signaltransduktionswegs über den beta Common-Rezeptor
ROGAZZO, MARA;COLLINO, Massimo;
2012-01-01
Abstract
Fragestellung: Erythropoetin (EPO) besitzt neben seinen hämatopoetischen auch organprotektive Eigenschaften. Zwei EPO-Rezeptor Isoformen sind beschrieben, von denen das Homodimer EPO-R für den erythropoetischen Effekt verantwortlich ist, und ein Heterodimer aus EPO-R und der β Common-Rezeptor (βcR) Untereinheit (CD131) Gewebeprotektion vermitteln soll [1]. Unter Verwendung eines Sepsis-Modells der Endotoxin-induzierten myokardialen Dysfunktion in C57/Bl6 Wildtyp Mäusen (WT) und solchen, denen CD131 fehlt (KO), untersuchen wir in dieser Studie die Wirkung von EPO in der Sepsis-assoziierten myokardialen Dysfunktion, die diesem Effekt zugrunde liegenden zellulären Signaltransduktionswege sowie die Bedeutung des βcR für die Gewebeprotektion durch EPO. Material/Methodik: WT und KO Mäuse wurden in jeweils in drei verschiedene Gruppen randomisiert. Zum Zeitpunkt 0 wurde den Tieren entweder Lipopolysacharid (9 mg/kg KG i.p.) oder Vehikel appliziert. Eine Stunde später erhielten die Tiere rekombinantes humanes EPO (1000 IE/kg KG s.c.) oder Vehikel. Die kardiale Funktion der Mäuse wurde 16 – 18 h nach Applikation von LPS/Vehikel in vivo mittels Echokardiographie (Ermittlung von Ejektionsfraktion, Verkürzungsfraktion, fraktioneller Flächenänderungsrate) sowie ex vivo im isolierten Langendorff-perfundierten Herzen (Messung des isovolämischen linksventrikulären entwickelten Drucks), unabhängig von Vor- und Nachlast, untersucht. Die Expression ausgewählter Signalmoleküle in den Mäuseherzen wurde mittels quantitativer Western-Blot-Analysen ermittelt. Tierversuche erfolgten nach Genehmigung durch das lokale “Animal Use and Care Committee” in London. Ergebnisse: Wir konnten zeigen, dass EPO die myokardiale Dysfunktion in der Endotoxin-vermittelten experimentellen Sepsis der WT Maus sowohl in vivo als auch ex vivo in allen dafür erhobenen Parametern signifikant verbessert. Diese Wirkung zeigte sich nur bei Vorhandensein des βcR. In der Western-Blot-Analyse erbrachte die Behandlung der WT Mäuse mit EPO im Vergleich zur WT Kontroll-Gruppe einen signifikanten Anstieg der Phosphorylierung von Akt an Ser473 und GSK-3β an Ser9 sowie ein signifikant vermindertes Nukleus/Zytosol-Verhältnis der p65 Untereinheit von NF-kB. Zusammenfassung: EPO reduziert die Endotoxin-induzierte myokardiale Dysfunktion in der Maus vermittelt durch den βcR über eine sekundäre Aktivierung des Akt – GSK-3β – NF-kB Signaltransduktionswegs. Literatur: 1. Brines, M. and A. Cerami, Erythropoietin-mediated tissue protection: reducing collateral damage from the primary injury response. J Intern Med, 2008. 264(5): p. 405-32.
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