Open Access

Josephine Eskaf

• With high prevalence and mortality, myocardial infarction constitutes a social and economic burden in Germany and worldwide. Current guidelines for MI treatment require prompt reperfusion to salvage heart tissue and minimize short- and long-term complications. However, there are currently no treatments available to attenuate reperfusion injury. Ischemic as well as pharmacological post-conditioning have been identified as important clinical strategies to improve outcome. Membrane stabilizers, like Poloxamer 188 (P188), have been shown to improve myocardial ischemia reperfusion (IR) injury and mitochondrial function but have not yet been proven to directly offer mitochondrial protection. Mitochondrial function is crucial for cardiomyocyte function, and mitochondrial dysfunction plays an important role in myocardial injury. In this study, hearts from 79 Sprague Dawley rats were isolated and perfused ex-vivo with oxygenated Krebs Buffer for 20 min before 30 min of no-flow ischemia. Hearts were reperfused for 10 min with Krebs buffer or 1 mM P188. Cardiac mitochondria were isolated with 1 mM P188 vs 1 mM polyethylene glycol (PEG) vs vehicle by differential centrifugation. Mitochondrial function was assessed as adenosine triphosphate (ATP) synthesis, oxygen consumption and calcium retention for complex I and II substrates of the respiratory chain. An improvement of myocardial function with 10 min P188 post-conditioning could not be shown. Direct mitochondrial protection of P188 or PEG could not be observed in this model either. Further research is needed to ascertain whether P188 has a direct protective effect on mitochondria and, if so, on what pathways of IR injury it acts.
• Mit einer sehr hohen Prävalenz und Mortalität stellt der Myokardinfarkt in Deutschland und weltweit eine hohe gesellschaftliche und finanzielle Belastung dar. Die aktuellen Leitlinien fordern eine schnellstmögliche Reperfusion, um ischämisches Gewebe zu retten und Kurz- und Langzeitkomplikationen zu vermindern. Allerdings gibt es bisher keine Behandlungsmöglichkeiten des sekundären Reperfusionschadens. Ischämische und pharmakologische Post-Konditionierung gelten jedoch als wichtige Strategien um das Outcome nach Ischämie-Reperfusions- (IR) schaden zu verbessern. Membranstabilisierende Moleküle, wie Poloxamer 188 (P188), verbessern in Studien die myokardiale und mitochondriale Funktion. Bisher konnte jedoch noch kein direkter Schutz des Mitochondriums nachgewiesen werden. Mitochondriale Funktion ist vor allem in Zellen mit hohem Energieumsatz, wie den Kardiomyozyten, unverzichtbar und die mitochondriale Dysfunktion spielt eine große Rolle bei der Entstehung des myokardialen Schadens. Für diese Studie wurden Herzen aus 79 männlichen Sprague Dawley Ratten isoliert. Die Herzen wurden ex-vivo mit oxygenierter Krebs-Lösung für 20 min perfundiert, bevor eine 30-minütige Ischämie induziert wurde. Die Herzen wurden anschließend für 10 min mit Krebs Lösung (KL) oder 1 mM P188 in KL reperfundiert. Die kardialen Mitochondrien wurden mit 1 mM P188 vs 1 mM Polyethylenglycol (PEG) vs Trägersubstanz mittels Differenzialzentrifugation isoliert. Die mitochondriale Funktion wurde als Adenosintriphosphat (ATP) Synthese, Sauerstoffverbrauch und Calcium-Retention für Komplex I und II der Atmungskette bestimmt. Es konnte keine Verbesserung der myokardialen Funktion mit 10 min P188 Post-Konditionierung gezeigt werden. Direkter Schutz der Mitochondrien mit P188 konnte in diesem Modell ebenfalls nicht nachgewiesen werden. Weitere Forschung ist notwendig, um zu ermitteln ob P188 einen direkten protektiven Effekt auf Mitochondrien hat und, wenn ja, an welchem Pfad des IR Schadens es angreift.