Ischämisches Preconditioning führt zu einer Reduktion zirkulierender mesenchymaler Stammzellen im Ischämie/Reperfusionsmodell bei Schweinen

Journal für Kardiologie - Austrian Journal of Cardiology 2008; 15 (11-12): 348-352

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Keywords: Ischämie,  reperfusion,  Schwein,  Stammzelle,  Studie

Hintergrund: In unseren früheren Studien konnten wir zeigen, dass durch ischämisches Preconditioning (IP) nicht nur die Mobilisierung hämatopoetischer Stammzellen (HSCs) aus dem Knochenmark zunimmt, sondern auch, dass die Anzahl zirkulierender mesenchymaler Stammzellen (MSCs) abnimmt. Ziel dieser Studie war, die Mobilisierung von MSCs im „Closed chest – open artery ischemia/reperfusion model“ im Bezug auf Chemokine bei Schweinen zu untersuchen. Methodik: Bei 17 Schweinen wurde die mittlere LAD für 90 min. mittels Ballondilatation okkludiert und anschließend für 60 min. reperfundiert (Gruppe AMI). Weitere 18 Schweine (Gruppe IP) erhielten vor der 90-minütigen Okklusion und der 60-minütigen Reperfusion jeweils 2 Zyklen eines ischämischen Preconditioning (IP), wobei ein Zyklus aus einer 5-minütigen Okklusion und einer anschließenden 5-minütigen Reperfusion bestand. Die globale linksventrikuläre Auswurffraktion (LVEF) wurde mittels Echokardiographie berechnet. Die Infarktgröße (in Relation zum gefährdeten Gebiet, "area at risk" %) wurde durch eine Evans-Blau-Injektion und eine TTC-Färbung bestimmt. KM-MSCs, die durch Gating CD45–-negativ wurden und durch CD44+- und CD90+-Koexpression charakterisiert waren, wurden im venösen Blut zur Baseline und am Ende der letzten Reperfusion gemessen. Die Plasmaspiegel von Stromal-Derived Factor 1 (SDF-1), Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF), Tumor Nekrose Faktor-alpha (TNF-α) und Interleukin- 8 (IL-8) wurden zur Baseline, nach dem IP, nach der 90-minütigen Okklusion und nach der 60-minütigen Reperfusion gemessen. Ergebnis: Das Infarktareal war in Gruppe AMI größer als in Gruppe IP (21 ± 6,6 % vs. 17,2 ± 6,1 %; p < 0,041). Die globale linksventrikuläre Auswurffraktion (EF) war in Gruppe AMI kleiner als in Gruppe IP. Eine relative Abnahme (Verhältnis zwischen dem Zeitpunkt nach der finalen Reperfusion und Baseline) der MSCs in Gruppe IP verglichen mit Gruppe AMI konnte beobachtet werden (0,8 ± 0,22 % vs. 1,26 ± 0,29 %; p < 0,001). Die Plasmaspiegel von SDF-1 und VEGF nahmen in beiden Gruppen nicht signifikant zu. Der TNF-α- Plasmaspiegel nahm nach dem IP signifikant zu und blieb auch nach der finalen Reperfusion höher als in Gruppe AMI. IL-8 nahm ebenfalls nach dem IP zu, blieb aber in Gruppe IP nicht signifikant höher. Eine schwache, aber signifikant negative Korrelation zwischen dem TNF-α-Plasmaspiegel und dem MSC-Spiegel zum Zeitpunkt der finalen Reperfusion konnte gezeigt werden (r = –0,524; p = 0,001). Schlussfolgerung: IP führt zu einer Reduktion zirkulierender mesenchymaler Stammzellen. Dies ist mit einer erhöhten Ausschüttung des proinflammatorischen Zytokins TNF-α durch IP assoziiert.