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Erschienen in:
10.04.2018 | Arteriosklerose | Stand der Wissenschaft
Reaktive Sauerstoffspezies und Gefäßdegeneration
Erschienen in: Zeitschrift für Herz-,Thorax- und Gefäßchirurgie | Ausgabe 3/2018
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Hintergrund
Reaktive Sauerstoffspezies (ROS) erlangen in der derzeitigen Diskussion um die Genese der kardiovaskulären Degeneration eine zunehmende Betrachtung als Schlüsselfaktor. Verschiedene Modelle versuchen, über nutritive oder enzymatische Ansätze deren kausale Rolle zu klären, gehen jedoch mit systemischen Effekten und nichtabschätzbaren Interaktionsmustern einher.
Ziel der Arbeit
In dieser aktuellen Studie wurde das Potenzial einer fotodynamischen Reaktion (PDR), in einem fokal begrenzten Gebiet oxidativen Stress zu induzieren, analysiert. Dabei sollten die initiierten Prozesse und Ergebnisse mit dem klassischen Bild einer atherosklerotischen Gefäßdegeneration verglichen werden.
Material und Methoden
Die infrarenale Aorta von Ratten wurde einer PDR aus Bengalrot und einem Niedrigenergie-Laser ausgesetzt. Es wurden Exposition(ROS)-Gruppen und Kontrollgruppen (n = 5) mit 6 verschiedenen Follow-up-Zeitpunkten etabliert. Die Proben wurden sowohl hinsichtlich der morphologischen Veränderungen als auch der Zellkomposition und der Dynamik einer Zellmigration analysiert.
Ergebnisse
Im Gegensatz zu den Kontrollgruppen wiesen die ROS-Tiere initial einen Thrombus auf, der spätestens zum Zeitpunkt t = 8 Tage nicht mehr nachweisbar war. Nach einer Phase der morphologischen Latenz mit signifikant erhöhter Matrix-Metalloprotease(MMP)-Aktivität zeigten sich in dem ROS-exponierten Areal eine signifikante Verdickung der Media (p < 0,001) ebenso wie eine fokale und signifikante Kalzifikation (p < 0,01). Parallel dazu war in diesem Bereich die Expression von „α-smooth muscle actin“ (α-SMA) deutlich reduziert.
Schlussfolgerung
Die PDR kann kurzfristige morphologische Effekte induzieren, die nach 8 Tagen nicht mehr nachweisbar sind. Nach einer Latenzperiode zeigen sich bestimmte Aspekte einer atheroskleotischen Degeneration. Demgegenüber fehlen jedoch Schlüsselelemente wie Schaumzellen oder eine verstärkte Inflammation. Dennoch ist das etablierte Versuchsmodell geeignet, die Rolle von ROS im Rahmen der Gefäßdegeneration zu analysieren.