Mitochondrien als Mediatoren des Ischämie-Reperfusionsschadens bei Ratten mit hoher und niedriger intrinsischer körperlicher Leistungsfähigkeit

• Antragstellerin: Dr. Estelle Heyne
• Fachliche Zuordnung: Herz- und Gefäßchirurgie
• Förderung: Förderung von 2022 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 499175292

Die Mechanismen, die zu einer Schädigung des Herzens bei Ischämie-Reperfusion (IR) führen, sind noch nicht vollständig geklärt. Eine Unterbrechung der Substrat- und Sauerstoffversorgung beeinträchtigt jedoch die Funktion des Herzens erheblich, da die ATP-Produktion verhindert wird. Wichtige Enzyme, die für die Substratoxidation und die ATP-Produktion erforderlich sind, sind in den Mitochondrien lokalisiert. Es ist daher nicht überraschend, dass zahlreiche Untersuchungen eine Assoziation zwischen Mitochondrien und der Wiederherstellung der kontraktilen Funktion des Herzens nach einer IR zeigen. In Vorarbeiten haben wir die Auswirkungen von IR auf die kardiale Kontraktilität im isoliert arbeitenden Herzen von Ratten mit hoher (HCR) und niedriger (LCR) intrinsischer Laufkapazität untersucht und festgestellt, dass LCR eine bessere kontraktile Erholung nach IR zeigten. Auf dieser Grundlage stellten wir die Hypothese auf, dass Anpassungsprozesse in den kardialen Mitochondrien der LCR zu den beobachteten positiven Auswirkungen führen. Um diese Hypothese zu überprüfen und die Rolle der Mitochondrien für die Erholung der kontraktilen Funktion des Herzens zu untersuchen, möchte ich konplastische Rattenstämme verwenden, bei denen die Mitochondrien durch spezifische Zuchtstrategien zwischen den ursprünglichen HCR und LCR ausgetauscht wurden. Ich erwarte, dass der Austausch der Mitochondrien die beobachteten Unterschiede in der Erholung der Funktion des Herzens in unserem IR-Modell umkehren wird. Die Beobachtungen zur Erholung der kontraktilen Funktion werde ich zu funktionellen Untersuchungen der Mitochondrien, einschließlich der Substratoxidation, des oxidativen Stresses und des Kalziumstoffwechsels in Bezug setzen. Die Ergebnisse werden einen wichtigen Einblick in die Rolle der Mitochondrien bei IR und eine Assoziation zur Erholung der kontraktilen Funktion liefern. Zusammen mit meinen früheren Erfahrungen mit dem Rattenmodell der HCR und LCR wird dieses Projekt den Grundstein für vielversprechende zukünftige Projekte legen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen