@phdthesis{Konzack2012,
  author    = {Silke Konzack},
  title     = {Kokultur von Kardiomyozyten mit mononukle{\"a}ren Zellen zur Simulation molekularer Vorg{\"a}nge beim Myokardinfarkt},
  journal    = {Coculture of H9c2 and MNC in order to simulate molecular procedure at myocardial infarct},
  url       = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:9-001262-2},
  year      = {2012},
  abstract  = {Obwohl der Myokardinfarkt eine der h{\"a}ufigsten Todesursachen {\"u}berhaupt ist, sind die zellul{\"a}ren und molekularbiologischen Pathogenesemechanismen und seine Therapiem{\"o}glichkeiten nicht ausreichend untersucht. Es ist bekannt, dass die Entz{\"u}ndungsreaktion f{\"u}r die Folgen eines Myokardinfarkts eine gro{\"s}e Rolle spielt. In dieser Arbeit wurde ein Modell zur n{\"a}heren Untersuchung grundlegender intrazellul{\"a}rer und interzellul{\"a}rer Mechanismen dieser Entz{\"u}ndungsreaktion entworfen. Es wurde ein in vitro Kokultursystem zwischen mononukle{\"a}ren Zellen (MNC) und Kardiomyozyten (H9c2 Zellen) etabliert. Damit konnten nicht nur bisher unbekannte Zellmechanismen aufgezeigt, sondern auch ein Modell zum Screening neuer therapeutischer Substanzen im Rahmen eines Myokardinfarkts entwickelt werden. So k{\"o}nnen beispielsweise neue Wirkstoffe f{\"u}r den Patienten sicherer gestaltet werden. Dieses Modell wurde durch die Simulation vieler bereits in vivo beschriebener Befunde im Rahmen eines Myokardinfarkts verifiziert. Dazu z{\"a}hlen die Verst{\"a}rkung der Expression von ICAM\&\#8209;1 auf Herzzellen sowie eine Erh{\"o}hung von ICAM\&\#8209;1 und LFA\&\#8209;1α auf MNC. Diese Befunde konnten mit dem entwickelten in vitro Kokultur\&\#8209;Modell in Bezug auf Lymphozytensubpopulationen differenziert werden. Zus{\"a}tzlich wurden Aussagen {\"u}ber LFA\&\#8209;1α speziell auf B- und T\&\#8209;Lymphozyten sowie auf H9c2 Zellen, {\"u}ber MHC Klasse I und II auf T\&\#8209;Lymphozyten sowie auf H9c2 Zellen und {\"u}ber den Aktivierungsgrad der T\&\#8209;Lymphozytensubopulationen getroffen. Durch die Kokultur von MNC mit H9c2 Zellen kommt es zu Ver{\"a}nderungen von Oberfl{\"a}chenstrukturen auf beiden Zelltypen. Es kann von einem erh{\"o}hten Aktivierungszustand der MNC nach der Kokultur ausgegangen werden, da die Expressionsdichte von Aktivierungsmarkern (IL\&\#8209;2 Rezeptoren, MHC Klasse II) auf MNC durch die Kokultur von MNC mit H9c2 Zellen erh{\"o}ht war. Die verst{\"a}rkte Expression von ICAM\&\#8209;1, LFA\&\#8209;1α, MHC Klasse I und MHC Klasse II auf H9c2 Zellen sowie die erh{\"o}hten prozentualen Anteile an CTL und T\&\#8209;Helferzellen und die erh{\"o}hten Expressionen von LFA\&\#8209;1α und ICAM\&\#8209;1 auf MNC durch die Kokultur lassen auf eine Interaktion zwischen mononukle{\"a}ren Zellen und Kardiomyozyten schlie{\"s}en. Insbesondere die Ergebnisse aus den an den H9c2 Zellen adh{\"a}rierten MNC verst{\"a}rken diesen Aspekt. Es gibt verschiedene Interaktionsm{\"o}glichkeiten zwischen MNC und H9c2 Zellen. Einerseits ist die Rezeptorbindung zwischen LFA\&\#8209;1α auf MNC oder H9c2 Zellen und ICAM\&\#8209;1 auf Kardiomyozyten oder MNC wichtig, andererseits spielt die Rezeptorbindung {\"u}ber MHC Klasse I/CD8 beziehungsweise {\"u}ber MHC Klasse II/CD4 eine Rolle. Durch die Kokultur wurde die erh{\"o}hte Produktion und Sekretion von proinflammatorischen Zytokinen und l{\"o}slichen Mediatoren f{\"u}r TNF\&\#8209;α, IL\&\#8209;6 und NO gezeigt. Da H9c2 Zellen unter Kontrollbedingungen kein TNF\&\#8209;α in das Kulturmedium freisetzten, wird deutlich, dass die gemessene erh{\"o}hte Menge an TNF\&\#8209;α nach der Kokultur von MNC stammte. Andererseits konnte nicht gekl{\"a}rt werden, ob das erh{\"o}hte IL\&\#8209;6 durch die MNC oder durch die H9c2 Zellen produziert wurde, da sowohl MNC als auch H9c2 Zellen in der Kultur unter Kontrollbedingungen geringe Mengen an IL\&\#8209;6 freisetzten. Es muss davon ausgegangen werden, dass die erh{\"o}hte IL\&\#8209;6 Konzentration aus der infolge der Kokultur vermehrten Produktion beider Zelltypen hervorgegangen ist. Aufgrund dessen, dass besonders IL\&\#8209;6 f{\"u}r die Induktion der Expression von ICAM\&\#8209;1 verantwortlich ist, scheint eine Signaltransduktion zwischen MNC und H9c2 Zellen von TNF\&\#8209;α {\"u}ber IL\&\#8209;6 und ICAM\&\#8209;1 wahrscheinlich. H9c2 Zellen sowie MNC sezernieren unabh{\"a}ngig von der Kulturzeit eine geringe NO Menge, die durch die Kokultur gesteigert wurde. Durch eine l{\"a}ngere Kokulturzeit wurde quantitativ nicht mehr NO sezerniert als bereits nach 24 Stunden, sodass geschlussfolgert werden kann, dass die NO Freisetzung besonders in der fr{\"u}hen Inflammationsphase eine Rolle spielt. Da IL\&\#8209;6 erst verz{\"o}gert nach 48 Stunden Kokultur verst{\"a}rkt freigesetzt wird, TNF\&\#8209;α aber bereits nach 24 Stunden ein Maximum im Kultur{\"u}berstand erreichte, wird die Induktion der NO Freisetzung eher auf TNF\&\#8209;α oder andere proinflammatorische Zytokine, nicht aber auf IL\&\#8209;6 zur{\"u}ckzuf{\"u}hren sein. Es ist nicht bekannt, ob NO durch IL\&\#8209;6 induziert werden kann. Mit Hilfe durchflusszytometrischer und molekularbiologischer Auswertung konnte ein lokales RAS in den MNC nachgewiesen werden. In der mRNA Analyse wurden sowohl AT1AR als auch AT1BR detektiert. Ebenso wurde in den MNC der F344 Ratten mRNA f{\"u}r Angiotensinogen, AT2 Rezeptoren, ACE, Renin und Exon 1A Renin nachgewiesen. Renin, AOGEN und ACE von sMNC, die mit Hilfe einer quantitativen PCR untersucht wurden, werden durch die Kokultur von MNC und H9c2 Zellen signifikant vermindert. Der Anteil AT1R positiver Zellen verminderte sich durch die Kokultur von MNC mit H9c2 Zellen und die AT2 Rezeptordichte auf sMNC und speziell auf T\&\#8209;Lymphozyten erh{\"o}ht sich. Jedoch spiegelt die Kokultur nicht in allen Parametern die Aktivierung des lokalen RAS innerhalb der nicht adh{\"a}rierten MNC wieder. Die adh{\"a}rierten MNC waren f{\"u}r die PCR Untersuchung nicht zug{\"a}nglich. Es bleibt offen, inwieweit es zur Aktivierung des lokalen RAS in MNC durch die Kokultur kommt. Da sowohl sMNC als auch PBMC {\"u}ber alle RAS-Komponenten zur Generierung von ANG II verf{\"u}gen, kann geschlussfolgert werden, dass sie ein lokales Renin\&\#8209;Angiotensin\&\#8209;System besitzen. Es k{\"o}nnen durch die Kokultur bedingte Ver{\"a}nderungen hinsichtlich der Oberfl{\"a}chenexpression einiger Strukturen durch den Einsatz von spezifischen Hemmstoffen des RAS vermindert oder aufgehoben werden. Dieser Effekt ist ein Indikator daf{\"u}r, dass das lokale RAS in der Kokultur von MNC mit H9c2 Zellen eine wichtige Rolle spielt. Beispielsweise verminderte der AT1 Rezeptorblocker DUP753 signifikant den prozentualen Anteil an LFA\&\#8209;1α und ICAM\&\#8209;1 exprimierenden T\&\#8209;Lymphozyten. Zus{\"a}tzlich kam es zur Verminderung der Dichte von MHC Klasse II Oberfl{\"a}chenmolek{\"u}len auf T\&\#8209;Lymphozyten und der IL\&\#8209;2 Rezeptordichte auf CTL gegen{\"u}ber den ohne Inhibitor kokultivierten Zellen. Diese Befunde lassen auf einen geringeren Aktivit{\"a}tszustand der MNC und auf eine schw{\"a}chere Interaktion zwischen MNC und H9c2 Zellen durch Behandlung mit einem AT1 Rezeptorblocker schlie{\"s}en. Dies ist ein Indiz daf{\"u}r, dass das lokale RAS der MNC in der Kokultur von MNC und H9c2 Zellen aktiviert wird. Im Gegensatz dazu l{\"a}sst sich die durch die Kokultur bei H9c2 Zellen induzierte Apoptose und Nekrose durch AT1R und AT2R Blockade nicht verhindern. Dieses Modell ist geeignet, zellul{\"a}re und molekulare Prozesse des Myokardinfarkts zu simulieren. Es k{\"o}nnte k{\"u}nftig ein wichtiger Bestandteil des Arzneimittelscreenings der Herzinfarkttherapie darstellen und als Grundlage f{\"u}r weitere Studien in der Behandlung des Myokardinfarktes dienen. Zur Optimierung dieses Modells sollte eine Methode etabliert werden, die es erm{\"o}glicht, die adh{\"a}rierten MNC von den H9c2 Zellen zu trennen, um sie molekularbiologisch untersuchen zu k{\"o}nnen.},
  language  = {de}
}