α1AMPK als Ziel präventiver Strategien gegen Fluglärm induzierten (vaskulären) Stress: Fluglärm-induzierte kardiovaskuläre Komplikationen - pharmakologische (Metformin) und nicht-pharmakologische (körperliches Training und Fasten) α1AMPK vermittelte Interventionen

• Antragsteller: Dr. Thomas Jansen, seit 8/2021
• Fachliche Zuordnung: Kardiologie, Angiologie
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 404615283

Lärm als Umweltrisikofaktor und dessen Auswirkungen auf den Menschen rücken immer mehr in den Fokus der Wissenschaft. Die WHO schätzt dass im westlichen Europa jährlich mindestens eine Million gesunder Lebensjahre durch Umgebungslärm verloren werden, was auch durch epidemiologische Untersuchungen unterstützt wird. Unsere Gruppe konnte zeigen, dass nächtliche Lärmexposition von Probanden dazu führt, dass nicht nur der Schlafrhythmus gestört, sondern auch Blutdruck, Puls und Stresshormonspiegel gesteigert werden. Zum Thema Lärm und dessen Auswirkungen auf Gefäßfunktion sind nahezu keine Studien in Tiermodellen publiziert worden, obwohl es zahlreiche Untersuchungen zu den Effekten von Lärm auf Verhaltensmuster, Fruchtbarkeit, Milchproduktion etc in Nutztieren gibt. Hinsichtlich kardiovaskulärer Untersuchungen konnten nur 3 Publikationen gefunden werden, deren Schallexpositionsprotokolle allerdings, vor allem aufgrund der Stärke der Schallexposition (≥100 dBA), mit aller Wahrscheinlichkeit zum Verlust des Hörvermögens der Tiere führt. Basierend auf diesen Untersuchungen entwickelte unsere Gruppe ein Lärmexpositionsmodell für Mäuse, das Spitzenpegel von 85 dB und mittlere Schallpegel von 72 dB nicht übersteigt. Die AMP-abhängige Proteinkinase (AMPK) ist ein ubiquitär exprimiertes Enzym, dass oftmals als Energiesensor bezeichnet wird, weil das Verhältnis von Adenosinmonophosphat zu Adenosintriphosphat über ihre Aktivität entscheidet. Im kardiovaskulären System hat sich gezeigt, dass die AMPK die Aktivität des NO-generierenden Enzyms (endotheliale NO-Synthase) steigern kann und auch die Angiogenese fördert. Unsere eigene Gruppe konnte zeigen, dass die vaskuläre Isoform (α1AMPK) die Quellen des oxidativen Stresses inhibieren kann und somit die Endothelfunktion erhält. Ebenfalls konnten wir zeigen, dass die pharmakologische Aktivierung der AMPK mittels AICAR die Angiotensin II-induzierte vaskuläre Dysfunktion, oxidativen Stress und vaskuläre Inflammation verbessert. Auch bei der Vermittlung von positiven Effekten von Ausdauertraining auf das kardiovaskuläre System spielt die AMPK eine Schlüsselrolle. Trotz der bekannten positiven Auswirkungen von Ausdauertraining nicht nur auf das kardiovaskuläre System gibt es in der Gesellschaft einen Trend zu weniger physischer Aktivität. Als Alternative zur körperlichen Anstrengung kann zeitlich begrenztes Fasten oder Reduzierung der Kalorienzufuhr angesehen werden, was epidemiologischen Studien zu Folge einen klaren Zusammenhang mit einem geringeren kardiovaskulären Risiko zeigt. Die hier aufgeführten Lebensgewohnheiten (Ausdauertraining, zeitlich begrenztes Fasten, Kalorienreduktion) zeigen deutlich positive Effekte auf das kardiovaskuläre System, die vorzugsweise AMPK vermittelt werden. In dem vorliegenden Forschungsvorhaben soll untersucht werden, ob diese Strategien genutzt werden können, um Lärm-induzierten vaskulären Stress zu reduzieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Ehemalige Antragstellerin: Dr. Swenja Kröller-Schön, bis 8/2021