Die Entwicklung der linksventrikulären Masse nach TAC-Intervention

Quotient gebildet und in Form des HI als Maß für die Beurteilung der LVH herangezogen.

Sowohl männliche (Abb. 17a) als auch weibliche (Abb. 17b) TAC-operierte Tiere wiesen unabhängig vom Genotyp einen statistisch signifikanten Anstieg des HI nach einen Zeitraum von 15 Wochen post operationem im Vergleich zu den Sham-Tieren auf (einseitig, ungepaarter T-Test). HIF-1 scheint somit keinen signifikanten Einfluss auf die Zunahme der LVM nach erhöhter mechanischer Last zu haben.

Abb. 17: Darstellung des Hypertrophie-Indexes (LVM/HG) nach TAC- bzw. Sham-Intervention in (a) männlichen und (b) weiblichen Mäusen der Genotypen HIF-1 ^+/+ und HIF-1 ^+/-. Die Herzen der Mäuse wurden 15 Wochen nach TAC- bzw. Sham-Intervention explantiert und es wurden die LVM und das HG zur Errechnung des HI bestimmt. LVM = linksventrikuläre Masse; HG = Gesamtherzgewicht

3.3.2 Immunfluoreszenzanalysen

Die Ausprägung einer kardialen Hypertrophie wird durch eine adaptierte bzw. eine nicht adaptierte Kapillarisierung limitiert. Um einen Einblick in die vorliegende Hypertrophieentwicklung zu bekommen wurde eineinhalb Wochen nach TAC-Operation die kardiale Gefäßdichte mittels Immunfluoreszenz bestimmt. HIF-1 kann durch Induktion seiner Zielgene, die Entstehung von neuen Gefäßen beeinflussen. Daher sollte durch den Vergleich von HIF-1 ^+/+- und HIF-1 ^+/--Mäusen, ein Einblick gewonnen werden, ob die kardiale Gefäßdichte in den heterozygoten Mäusen beeinträchtigt ist. Hierfür wurden der VEGFR-2, als Marker angiogenen Endothels und CD31, als Endothelmarker genutzt. Die kardiale Gefäßdichte wurde nach Geschlechtern getrennt in HIF-1 ^+/+- und HIF-1 ^+/--Mäusen analysiert. Im Einklang mit den biometrisch erhobenen Daten zur LVM waren bezüglich Angiogenese und Vaskularisierung im Herzen keine Unterschiede zwischen den HIF-1 ^+/+- und HIF-1 ^+/--Mäusen nach TAC auszumachen. In Abb. 18a ist die Detektion mittels des

Angiogenese-Markers VEGFR-2 eineinhalb Wochen nach TAC-Intervention bildlich dargestellt. Über den Endothelmarker CD31 wurde die Kapillardichte untersucht, welche ebenfalls keine Unterschiede hinsichtlich der verschiedenen Genotypen nach TAC ergab. Zur weiteren quantitativen Erfassung der kardialen Gefäßdichte wurde die Kapillardichte in pro Untersuchungsgruppe 3 verschiedenen Tieren pro mm² Gewebefläche ausgezählt und statistisch analysiert. Die Färbung zur Bestimmung der Kapillardichte und die quantitative Auszählung jener sind in Abb. 18b und Abb. 18c gezeigt. Diese Daten zeigen, dass in den heterozygoten HIF-1 ^+/--Mäusen die kardiale Gefäßdichte nach TAC-Operation nicht limitiert ist im Vergleich zu HIF-1 ^+/+-Mäusen.

Abb. 18: Darstellung der Angiogenese und Kapillardichte im Herzen von HIF-1 ^+/+- und HIF-1 ^+/- -Mäusen. Den Tieren wurden 1,5 Wochen nach TAC-Intervention die Herzen entnommen und histologisch aufgearbeitet. a: Erfassung der VEGFR-2-Expression; b: CD31-Färbung; c: Quantitative Auswertung der Kapillarisierung

VEGFR-2 Autofluoreszenz

Zellkern CD31

3.3.3 Echokardiographie

Zur weiteren Untersuchung des Hypertrophiegrades nach TAC-Intervention wurden mittels Echokardiographie die HWD und SD der HIF-1 ^+/+- und HIF-1 ^+/--Herzen untersucht

3.3.3.1 Weibliche Mäuse

Die Abb.19a zeigt die Entwicklung der LVH in weiblichen HIF-1 ^+/+-und HIF-1 ^+/--Mäusen nach TAC. Die HIF-1 ^+/+-Mäuse zeigten eine signifikante Zunahme der HWD 8 und 11 Wochen nach der TAC-Operation. Der Anstieg in der SD dieser Mäuse ist 3, 8 und 11 Wochen nach TAC ersichtlich und statistisch signifikant im Vergleich zu dem Ausgangswert vor Operation. Die Zunahme der HWD und SD in den HIF-1 ^+/- erwies sich zu allen drei postoperativ erfassten Zeitpunkten als statistisch signifikant im Vergleich zu dem Ausgangswert vor der Operation. HIF-1 ^+/+- und HIF-1 ^+/--Mäuse unterschieden sich zu keinem Untersuchungszeitpunkt voneinander in Bezug auf HWD und SD. Dieser Befund stimmt mit den oben beschriebenen Daten zur Bestimmung des HI überein. In gleicher Art und Weise (mit Ausnahme der Ligatur) behandelte Sham-Tiere (Abb. 19b) wiesen keine Veränderungen der genannten Parameter auf.

Abb. 19: Darstellung der echokardiographischen Messungen von Hinterwanddicke und Septumdicke in weiblichen HIF-1 ^+/+- undHIF-1 ^+/--Mäusen nach (a) TAC- bzw. (b) Sham- Intervention. Die Tiere wurden präoperativ (1 Tag vor der Operation) sowie 3, 8 und 11 Wochen nach der Intervention echokardiographiert. Die erhobenen Messungen wurden statistisch analysiert, angegeben sind das arithmetische Mittel einer Untersuchungsgruppe und der zugehörige Standardfehler; ^# p<0,05 HIF-1 ^+/+ präoperativ vs. HIF-1 ^+/+ TAC-behandelt; ^*p<0,05 HIF-1 ^+/- präoperativ vs. HIF-1 ^+/- TAC-behandelt. HWD = Hinterwanddicke, SD = Septumdicke

3.3.3.2 Männliche Mäuse

Die zur Beurteilung der Hypertrophie erfassten Echokardiographie-Daten für die männlichen HIF-1 ^+/+-und HIF-1 ^+/--Mäuse sind in Abb. 20 dargestellt. Die männlichen HIF-1 ^+/+-Tiere zeigten 3 und 8 Wochen nach TAC (Abb. 20a) einen signifikanten Anstieg in der HWD und über die gesamte postoperative Messperiode einen signifikanten Anstieg in der SD im

Vergleich zur präoperativen Situation. Die Tiere des Genotyps HIF-1 ^+/- verzeichneten 8 Wochen postoperativ einen signifikanten Anstieg in der HWD. Die SD war 3 und 8 Wochen nach TAC signifikant erhöht. HIF-1 ^+/+-und HIF-1 ^+/--Mäuse unterschieden sich zu keinem Untersuchungszeitpunkt voneinander. In den Sham-Tieren war keine Veränderung der HWD und SD mittels echokardiographischer Messungen zu erfassen (Abb. 20b).

Abb. 20: Darstellung der echokardiographischen Messungen von Hinterwanddicke und Septumdicke in männlichen HIF-1 ^+/+- und HIF-1 ^+/--Mäusen nach (a) TAC- bzw. (b) Sham- Intervention. Die Tiere wurden präoperativ (1 Tag vor der Operation) sowie 3, 8 und 11 Wochen nach der Intervention echokardiographiert. Die erhobenen Messungen wurden statistisch analysiert, angegeben sind das arithmetische Mittel einer Untersuchungsgruppe und der zugehörige Standardfehler; ^# p<0,05 HIF-1 ^+/+ präoperativ vs. HIF-1 ^+/+ TAC-behandelt; ^*p<0,05 HIF-1 ^+/- präoperativ vs. HIF-1 ^+/- TAC-behandelt. HWD = Hinterwanddicke, SD

= Septumdicke

Zusammengefasst zeigen die Daten zum HI sowie zur HWD, SD und kardialen Gefäßdichte, dass das Ausmaß der LVH und die kardiale Gefäßdichte zwischen HIF-1 ^+/+-und HIF-1 ^+/- -Mäusen nach TAC nicht unterschiedlich ist. Interessanterweise ist ein Unterschied hinsichtlich des Geschlechts aus den echokardiographischen Befunden abzuleiten. Demnach ist die Hypertrophie in weiblichen Mäusen stärker ausgeprägt als in männlichen.

3.4 Die Entwicklung der kardialen Funktion nach TAC-Intervention in