Unterschiede in der physiologischen Herzfrequenzregulation und in der Induzierbarkeit von Herzrhythmusstörungen bei verschiedenen Mauslinien

Abstract

Die Herzfrequenz unterliegt in vivo einer ständigen Beeinflussung durch das autonome Nervensystem, welches eine circadiane Rhythmik zeigt und die Herzleistung dem Bedarfszustand des Körpers anpasst. Unregelmäßigkeiten in der Herzaktion sind unter anderem ein zentrales Merkmal in Patienten mit hypertropher Kardiomyopathie (HCM). Die Mybpc3-KI-Mutation stellt im transgenen Mausmodell ein gutes anatomisches wie strukturelles Korrelat zur HCM dar. In dieser Arbeit sollte eine kardiovaskuläre Charakterisierung häufig verwendeter Mausstämme in Bezug auf ihre Herzfrequenzregulation, ihr Antwortverhalten auf β-adrenerge Modulation und die Induzierbarkeit von Arrhythmien, sowie die Prüfung der Übertragbarkeit auf ein pathophysiologisches Modell zur HCM erfolgen. Zur Beantwortung dieser Fragestellungen diente ein Mausmodell mit gepaarten Versuchen. Dafür wurden in FVB/N, BS, C57BL/6 und Balb/C mittels telemetrischer EKG-Messung Herzfrequenz sowie körperliche Aktivität aufgezeichnet. Metoprolol wurde zur medikamentösen Blockade, Isoprenalin zur Stimulation des β-adrenergen Systems eingesetzt. Die basale aktivitätsnormierte Herzfrequenz der FVB/N-Tiere lag über der der anderen Genotypen, die sich auf dem gleichen Niveau befanden. Besonders körperlich aktiv waren die BS-Mäuse. Bei allen Tieren wurde die Herzfrequenz sowohl am Tag als auch in der Nacht unter Metoprolol gesenkt. Isoprenalin erhöhte die Arrhythmogenese in den vier Mausstämmen, signifikant mehr arrhythmische Ereignisse traten in der Balb/C-Linie auf. In den HCM-Tieren war eine leichte Einschränkung der maximalen körperlichen Aktivität zu verzeichnen, die sich unter Metoprolol aufhob. Wie aus anderen Studien zur Genotypabhängigkeit des Verhaltens, der Motorik oder im kardiovaskulären Bereich bekannt, finden sich auch im Vergleich des basalen Sympathikotonus, gemessen an der aktivitätsnormierten Herzfrequenz, linienabhängige Unterschiede. Ein Zusammenhang des Ansprechens auf β-adrenerge Blockade mit der basalen Herzfrequenz ist jedoch nicht festzustellen. Funktionell zeigt sich keine Relation zwischen Anzahl der aufgetretenen Arrhythmien unter Isoprenalin und der basalen Herzfrequenz. Es wird kein Zusammenhang zwischen Arrhythmien und dem Grundtonus des Sympathikus erkennbar. Obwohl die KI-Mutation im Mybpc3-Gen prinzipiell als HCM-Modell in Frage kommt, geht neben dem Genotyp auch die Mutation nicht mit einer leichteren Induzierbarkeit von Arrhythmien einher. Genotypabhängige Unterschiede der elektrophysiologischen kardialen Grundeigenschaften sind vorhanden. Sie sind jedoch im Kontext anderer nachgewiesener Genotypabhängigkeiten als gering einzuschätzen. Unterschiede in genotypspezifischen Reaktionen auf Pathologien lassen sich nicht ausreichend erklären.