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Dissertation zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:gbv:18-28651
URL: http://ediss.sub.uni-hamburg.de/volltexte/2006/2865/


Regionale Verteilung des Hyperpolarisations-aktivierten Kationenkanals HCN2 im insuffizienten und nichtinsuffizienten menschlichen Myokard

Regional distribution of the hyperpolarization activated cation channel HCN2 in the failing and non-failing human heart

Tödter, Tobias

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SWD-Schlagwörter: HCN-Kanal , Messenger-RNS , Herzmuskel , Herzinsuffizienz
Freie Schlagwörter (Deutsch): HCN2
Basisklassifikation: 44.30 , 44.38
Institut: Medizin
DDC-Sachgruppe: Medizin, Gesundheit
Dokumentart: Dissertation
Hauptberichter: Eschenhagen, Thomas (Prof. Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 17.03.2006
Erstellungsjahr: 2005
Publikationsdatum: 03.04.2006
Kurzfassung auf Deutsch: Der plötzliche Herztod ist bei Patienten mit Herzinsuffizienz eine häufige Todesursache. Auslöser sind oftmals ventrikuläre Arrhythmien. Der Hyperpolarisations-aktivierte Einwärtsstrom If ist ein wesentlicher Schrittmacher der spontanen diastolischen Depolarisation im Sinusknoten. Seine Rolle im ventrikulären und atrialen Arbeitsmyokard ist zurzeit unklar. Die Dichte von If ist in verschiedenen Tiermodellen der Herzinsuffizienz und möglicherweise auch beim Menschen erhöht, was zu der Hypothese geführt hat, dass ein erhöhter If-Strom zu der erhöhten Automatiebereitschaft des insuffizienten Herzens beiträgt. Das molekulare Äquivalent des If-Stroms stellen die Hyperpolarisations-aktivierten Kationenkanäle (HCN) dar.

Ziele dieser Arbeit waren einerseits die regionale Verteilung der HCN2-mRNA im menschlichen Herzen zu untersuchen, andererseits gesundes mit insuffizientem Myokard im Hinblick auf die mRNA-Konzentration zu vergleichen.

Die Resultate wurden mittels RNase Protection Assays gewonnen, mit denen RNA hochspezifisch und -sensitiv quantifiziert werden kann. Das Expressionsniveau der HCN2-mRNA war im rechten Vorhof und linken Ventrikel signifikant höher als im linken Vorhof und dem rechten Ventrikel. Das Interventrikularseptum lag bei der RNA-Konzentration zwischen diesen Werten. Beim Vergleich von gesundem Herzgewebe mit ischämisch oder dilatativ geschädigtem Myokard stellte sich heraus, dass sich die Expression von HCN2 nicht veränderte.

Die Arbeit liefert einerseits erstmals Daten über die HCN2-mRNA-Expression bei Herzinsuffizienz und andererseits über die regionale Verteilung im menschlichen Herzen. Sie trägt somit zu den grundlegenden Kenntnissen über den Schrittmacherkanal If im humanen Myokard bei.
Kurzfassung auf Englisch: Patients with heart failure often die suddenly and unexpected. An important cause of death are ventricular arrhythmias. The hyperpolarization activated inward current If is an essential contributor to the spontanous diastolic depolarization in the sinus node. However, its role in the ventricular and atrial myocardium is currently not clear. The current density of If is increased in various animal models of heart failure, and possibly in humans as well. This led to the hypothesis that an increased If current contributes to the higher occurrence of arrhythmias in the failing heart. Hyperpolarization activated cation channels (HCN) are the molecular equivalent of the If current.

The aims of this study have been twofold. Firstly, to determine the regional distribution of HCN2-mRNA in the human heart. Secondly, to investigate the mRNA concentration in non-failing and failing myocardium.

The results have been obtained with RNase protection assays, which are highly specific and sensitive for quantifying RNA. The expression level of HCN2-mRNA has been significantly higher in the right atrium and left ventricle, compared to left atrium and right ventricle. The RNA level in the interventricular septum has been in between those values. Comparing non-failing myocardium with tissue from hearts with ischemic or dilated cardiomyopathy, no change in the expression of HCN2 could be found.

This study is the first to describe HCN2-mRNA expression levels in failing human hearts. Moreover, the first data about regional distribution is published. Therefore, this study contributes to the fundamental knowledge about the pacemaker channel If in the human heart.

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