Die Rolle von MIF innerhalb der kardialen ischämischen Präkonditionierung

• Antragsteller: Professor Dr. Jürgen Bernhagen; Professor Dr. Christian Stoppe
• Fachliche Zuordnung: Anästhesiologie
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 280719815

Zytokine, die Mediatoren des menschlichen Immunsystems, spielen auch eine Rolle in der Entwicklung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Macrophage migration inhibitory factor (MIF) ist eines der am längsten bekannte Zytokine. Es ist ein strukturell einzigartiges pro-inflammatorisches Zytokin mit Chemokin-ähnlichen Eigenschaften, welches eine zentrale Rolle innerhalb des angeborenen und erworbenen Immunsystems spielt. Die vielfältigen pro-inflammatorischen Effekte von MIF tragen maßgeblich zur Entstehung und dem Verlauf akuter und chronischer inflammatorischer Erkrankungen, wie z.B. Atherosklerose und Sepsis bei. Obwohl für MIF eine herzschädigende Wirkung durch die Apoptose von Kardiomyozyten, sowie das Auslösen kontraktiler Dysfunktion in der Sepsis gezeigt wurde, mehren sich neuere Erkenntnisse, die eine protektive Rolle von MIF während der myokardialen Ischämie/Reperfusion (I/R) belegen. Dieses ist vor allem für Patienten mit Myokardinfarkt oder geplantem herzchirurgischen Eingriff von besonderer Bedeutung. Die zugrunde liegenden Mechanismen der schützenden Effekte sind dabei auf eine MIF-induzierte Aktivierung von schützenden Signalwegen zurückzuführen. Bei der myokardialen Präkonditionierung handelt es sich um eine sehr wirkungsvolle Strategie, um das Myokard vor den Schäden, die während Ischämie/Reperfusion entstehen, zu schützen. Es konnte gezeigt werden, dass die Applikation kurzzeitiger Ischämie-Perioden zu einem schützenden Effekt in Myokardzellen führt. Interessanterweise gibt es viele Parallelen zwischen den MIF-induzierten kardioprotektiven Effekten und denen die durch die myokardiale Präkonditionierung ausgelöst werden (z.B. Aktivierung des von pro-survival Kinasen). Außerdem ist für MIF bekannt, dass es extrem schnell nach einem Stimulus, wie z.B. Hypoxie freigesetzt werden kann. In unseren eigenen Vorarbeiten konnten wir bereits demonstrieren, dass eine Präkonditionierung zu einer biphasischen MIF-Sekretion aus Kardiomyozyten führt, welche im zeitlichen Zusammenhang mit der Aktivierung der kardioprotektiven Kinasen steht. Wir vermuten aufgrund der vielen - sehr ähnlichen - Signalwege, dass MIF eine zentrale Rolle innerhalb der komplexen Mechanismen der Präkonditionierung spielt. Da die Ischämie-induzierte Präkonditionierung zu den vielversprechendsten kardioprotektiven Strategien gehört, wollen wir in diesem Projekt gezielt die funktionelle Rolle von MIF innerhalb dieser schützenden Prozesse untersuchen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Großbritannien
• Kooperationspartner: Professor Dr. Derek Yellon, Ph.D.