3. Material und Methoden
3.3 Präparation des isolierten Kaninchenherzens
Unmittelbar vor der Präparation des Kaninchenherzens wurde das Tier gewogen.
Anschließend wurde es in eine Fixationsvorrichtung gesetzt. In dieser Vorrichtung
12 Kanal EKG
MAP 1 MAP 2 MAP 3 MAP 4 MAP 5
MAP 6 MAP 7 MAP 8 Druckkurve
5 mv
200 ms
saß das Tier in physiologischer Haltung, war aber im Nackenbereich fixiert. Nachdem die laterale Ohrrandvene durch Desinfektion mit 70%igem Alkohol und manueller Stauung dargestellt wurde, konnte die Vene mit einem Butterfly (Venofix®A, Luer Lock, 30 cm, 0,5 mm, 25G, Braun Melsungen AG, Melsungen) punktiert werden.
Dieser Butterfly war bereits im Vorfeld mit einer auf dem Tisch festgeklebten 1 ml Spritze verbunden und durchgespült worden. In der ersten Spritze befanden sich 2000 I.E. Heparin (Heparin-Natrium-5000-ratiopharm®, Wirkstoff Heparin-Natrium 5000 I.E./0,2 ml; ratiopharm GmbH, Ulm) in 1 ml NaCl 0,9 % (isotone Kochsalz-Lösung 0,9 %; Braun, Melsungen) verdünnt. Die Heparininjektion verhinderte eine intrakardiale Thrombenbildung. Es folgte die Gabe von 0,5 ml NaCl 0,9 %. Der Butterfly verblieb in der Vene. Lediglich die Spritze wurde getauscht. Als Nächstes wurde zur Anästhesie bis zu 0,5 g in 5 ml NaCl 0,9 % gelöstes Thiopental injiziert (Thiopental Inresa 0,5 g, Wirkstoff: Thiopental-Natrium, Inresa Arzneimittel GmbH, Freiburg). Die Injektion erfolgte sehr langsam unter mehrmaliger Kontrolle des Lid- und Kornealreflexes. Sobald die Atmung aussetzte sowie die oben genannten Reflexe fehlten, wurde die Injektion abgebrochen und es folgte eine weitere Spülung mit 0,5 ml NaCl 0,9 %. Daraufhin konnte die Präparation begonnen werden. Die Fixiervorrichtung wurde gelöst und das Kaninchen an den Hinterläufen kopfüber über ein Waschbecken gehalten. Es folgte die Durchtrennung beider Karotiden mit einem Skalpell (No. 22, Feather Safety Razor Co., Ltd., Osaka, Japan). Nach dem Ausbluten wurde das Tier auf dem Rücken auf ein Präparationstablett abgelegt und durch manuellen Zug an Vorder- und Hintergliedmaßen überstreckt. Das Fell wurde im Bereich des Rippenbogens und des kranialen Abdomens befeuchtet, so dass die Fell-Haut-Grenze besser zu erkennen war. Mit Hilfe einer großen Pinzette oder manuell wurde die Haut kaudal des Processus xiphoideus angehoben, so dass mit einer scharfen Schere ein Zugang in die Bauchhöhle geschaffen werden konnte. Der Zugang wurde beidseits nach lateral erweitert. Danach wurde das Zwerchfell vorsichtig durchtrennt und vom Rippenbogen gelöst. Außerdem wurden die Rippen im Bereich der Rippen-Rippenknorpelgrenze durchtrennt. Dies ermöglichte eine gute Sicht auf das Perikard. Die Assistenz konnte nun von der Kopfseite in den Thorax greifen und das Tier anheben. Mittels einer kleinen Pinzette wurde das Perikard
3. Material und Methoden___________________________________________________________
erfasst und anschließend mit einer gebogenen Schere eröffnet. Dieser Zugang wurde auf beiden Seiten bis auf Höhe der Aorta erweitert. Dabei fiel das Herz aus dem Herzbeutel und die Aorta war gut sichtbar. Mit der kleinen Pinzette wurde die Aorta so gegriffen, dass ein ausreichender Stumpf am Herzen verblieb und sie kranial der Pinzette durchtrennt werden konnte. Lungengewebe sowie -gefäße und die Vena cava cranialis wurden ebenfalls durchtrennt und entfernt. Das Herz wurde unmittelbar in ein bereit gestelltes Gefäß mit hypothermer KHB-Lösung getaucht, um einer Luftembolie vorzubeugen und das Ausbluten zu beschleunigen. Anschließend wurde das Herz zur Langendorff-Anlage gebracht, die bereits vor der Präparation angestellt wurde und somit warm und betriebsbereit war.
Die Aorta wurde über den Aortenadapter der Langendorff-Anlage gezogen. Ab diesem Zeitpunkt wurde das Herz mit 37 °C warmer KHB-Lösung perfundiert. Von der Durchtrennung der Karotiden bis zur Perfusion des Herzens vergingen durchschnittlich 90 s. Mit einer zweiten Pinzette griff man die Arteria pulmonalis, die von der Assistenz mit einem Scherenschlag durchtrennt wurde, so dass die perfundierte Lösung nach Passage des Myokards ungehindert abfließen konnte. Nun wurde die Aorta mit einem Faden (Vicryl 0, Polyglactin 910, ETHICON) am Aortenadapter der Langendorff-Anlage befestigt. Eventuell verbliebene Lungenreste oder Fettgewebe wurden entfernt. Nach Beginn der Perfusion mit KHB-Lösung blutete das Herz weiter in ein separates Gefäß aus, um eine spätere Sichtbehinderung zu vermeiden. Die Elektroden eines 12 Kanal-Korb-EKG (Hugo Sachs Elektronik, Medical Research Instrumentation, March-Hugstetten, Deutschland) wurden am Herz platziert. Danach wurde es in ein 37 °C warmes Wärmebad getaucht.
Der linke Vorhof wurde mit zwei spitzen Pinzetten vorsichtig eröffnet, so dass ein an einer Glaskanüle befestigter Latexballon vorsichtig über die Mitralklappe unter Schonung dieser sowie der Papillarmuskeln in die linke Herzkammer eingeführt werden konnte. Die Glaskanüle wurde mittels Klebestreifen am Aortenadapter der Langendorff-Anlage befestigt. Dies diente der Fixierung des Herzens im Wärmebad.
Im Anschluss musste ein Zugang zu beiden Vorhöfen geschaffen werden, über den die AV-Knoten-Region, die sich an der unteren Grenze des Vorhofseptums zu den
Herzkammern befindet, mit einer chirurgischen Pinzette gequetscht werden konnte.
Die mechanische Induktion des AV-Blocks erfolgte unter EKG- und MAP-Kontrolle.
Die Region wurde so lange gequetscht, bis ein langsamer Ersatzrhythmus den Sinusrhythmus ablöste. Die Zykluslänge des Ersatzrhythmus musste mindestens 900 ms betragen. Sobald der Ersatzrhythmus stabil war, konnte mit der Platzierung der MAP-Katheter begonnen werden.
Abbildung 12:
Isoliertes Kaninchenherz nach Platzierung der MAP-Katheter sowie des EKGs. Das Herz ist an der Aortenkanüle befestigt.
3.4 Versuchssubstanzen
3.4.1 Erythromycin
Die verwendete Erythromycin-Lösung (Erythrocin® - i.v. 1,0 g, Wirkstoff:
Erythrocinlactobionat, Abbot GmbH & Co. KG, Wiesbaden) wurde vor jedem Versuch frisch mit destilliertem Wasser angesetzt. Dafür wurden 1,32 g Erythrocin® in 100 ml destilliertem Wasser gelöst (entspricht 300 µM). Die für den Versuch erforderliche Konzentration von 150 bzw. 300 µM wurde über den Perfusor eingestellt (26 bzw.
52 ml/h).
endokardiale
MAP-Ableitung
EKG-Elektrode
3. Material und Methoden___________________________________________________________
3.4.2 Polyunsatured fatty acids (PUFAs)
Die PUFAs wurden zunächst in einer geringen Menge Dimethylsulfoxid (DMSO, SIGMA-ALDRICH, Steinheim) gelöst und dann mit destilliertem Wasser weiter verdünnt, so dass man eine 20 µM Lösung erhielt. Die für den Versuch erforderliche Konzentration von 5,10 oder 20 µM wurde über den Perfusor eingestellt (13, 26 bzw.
52 ml/h).
3.4.2.1α-linolenic acid (ALA)
500 mg ALA (SIGMA-ALDRICH, Steinheim) wurden zunächst in 10 ml DMSO gelöst.
Aus dieser Vorratslösung wurde für jeden Versuch ein ml aufgezogen, der mit 148,5 ml destilliertem Wasser weiter verdünnt wurde. So erhielt man eine 20 µM Lösung, die über die Perfusoreinstellung entsprechend reguliert werden konnte.
Nicht benutzte Lösung wurde nach Versuchsende verworfen. Lediglich die ALA-DMSO Lösung wurde einige Tage im Gefrierschrank aufbewahrt und weiterverwendet.
3.4.2.2 Docosahexaenoic-acid (DHA)
Um eine 20 µM DHA-Lösung herzustellen, wurden 100 mg DHA (SIGMA-ALDRICH, Steinheim) in 5 ml DMSO gelöst. Aus dieser Vorratslösung wurde ein ml aufgezogen und dann mit 49,7 ml destilliertem Wasser weiter verdünnt. So erhielt man eine 20 µM Lösung. Die Einstellung auf 5, 10 bzw. 20 µM erfolgte über den Perfusor.
Nicht benutzte Lösung wurde am Ende des Versuchstages verworfen. Lediglich die DHA-DMSO Lösung wurde einige Tage im Gefrierschrank aufbewahrt und weiterverwendet.
3.4.2.3 Eicosapentaenoic-acid (EPA)
Um eine 20 µM EPA-Lösung herzustellen, wurden 100 mg EPA (SIGMA-ALDRICH, Steinheim) in 5 ml DMSO gelöst. Aus dieser Vorratslösung wurde ein ml aufgezogen und dann mit 54,1 ml destilliertem Wasser weiter verdünnt. So erhielt man eine 20 µM Lösung. Die Einstellung auf 5, 10 bzw. 20 µM erfolgte über den Perfusor.
Nicht benutzte Lösung wurde am Ende des Versuchstages verworfen. Lediglich die
EPA-DMSO Lösung wurde einige Tage im Gefrierschrank aufbewahrt und weiterverwendet.
3.5 Versuchsprotokolle
3.5.1 Protokoll A
Zunächst wurde ohne Zugabe von Fettsäuren, unter sogenannten
„Baseline“-Bedingungen, eine Stimulation in sieben verschiedenen Zykluslängen durchgeführt. Als Erstes musste die Schwelle bestimmt werden, bei der sich das Herz durch eine externe Stromapplikation stimulieren ließ. Das Herz wurde dann mit der doppelten Stimulationsschwelle jeweils für eine Minute stimuliert. Begonnen wurde mit einer Zykluslänge von 900 ms. Es folgten sechs weitere Frequenzen, wobei die Zykluslänge jeweils um 100 ms bis auf die Endlänge von 300 ms reduziert wurde.
Nach einminütiger Stimulation konnte man davon ausgehen, dass die Länge der MAP-Signale stabil war, so dass die jeweils letzten 15 MAPs für die Auswertung verwendet werden konnten. Nach dieser ersten Frequenztreppe wurde die Stimulation beendet und das Herz schlug wieder in seinem Ersatzrhythmus. Es folgte eine fünfminütige Phase, in der die erste KHB-Lösung (5,88 mmol/l K+) gegen eine KHB-Lösung mit erniedrigter Kaliumkonzentration von 1,5 mmol/l ausgewechselt wurde. Die niedrige Kaliumkonzentration begünstigte das Auftreten von Rhythmusstörungen wie EADs und TDPs. Es wurde gezeigt, dass eine Reduktion der Kaliumkonzentration zu einer zusätzlichen Blockade von IKr führt (YANG u.
RODEN 1996). Durch die erzeugte Hypokaliämie stellte dieser Protokollteil Bedingungen dar, von denen bekannt ist, dass sie bei Patienten zum Auftreten von TDPs führen können (ZABEL et al. 1997). Zusätzliche Risikofaktoren waren durch den Eigenrhythmus (im Gegensatz zur Frequenztreppe) sowie die durch den AV-Block induzierte Bradykardie gegeben.
Nach Ablauf der fünf Minuten wurde das Herz wieder mit normaler KHB-Lösung (5,88 mmol/l K+) perfundiert, so dass es sich regenerieren konnte.
Diese Phase dauerte ebenfalls fünf Minuten. Als Nächstes folgte die Infusion der
3. Material und Methoden___________________________________________________________
jeweiligen PUFA. Die PUFA wurde in einer Konzentration von 5 µM kontrolliert über einen Perfusor (Perfusor® secura, B. Braun, Melsungen) infundiert. Die Einleitung in das Langendorff-System erfolgte über einen Dreiwegehahn, der zwischen Rollerpumpe und Wärmespirale eingebaut war. Nach einer Einlaufphase von 20 Minuten wurden wieder eine Frequenztreppe, eine fünfminütige Phase mit erniedrigter Kaliumkonzentration und eine fünfminütige Erholungsphase mit
„normaler“ KHB-Lösung durchgeführt. Dieser Ablauf (20 Minuten Einlaufzeit, Frequenztreppe, fünf Minuten KHB-Lösung mit erniedrigter Kaliumkonzentration, fünf Minuten „normale“ KHB-Lösung) wurde jeweils mit einer PUFA-Konzentration von 10 und 20 µM wiederholt. Vor jeder Frequenztreppe wurde die Stimulationsschwelle neu bestimmt. In diesen sogenannten Monoversuchen wurden die elektrophysiologischen Eigenschaften der mehrfach ungesättigten Fettsäuren ALA (n = 11), DHA (n = 8) und EPA (n = 4) im Sinne einer Dosis-Wirkungs-Beziehung untersucht. Die Ergebnisse stellten die Grundlage für die weiterführenden Versuchsreihen dar.
3.5.2 Protokoll B
Dieses Protokoll entsprach in der Durchführung Protokoll A. Allerdings folgte auf die
„Baseline“-Bedingungen ein Protokollteil, bei dem der Perfusionslösung zunächst 150 µM Erythromycin-Lösung und dann 300 µM Erythromycin-Lösung hinzugefügt wurden. Erst im Anschluss daran wurde die jeweilige PUFA infundiert. Dies erfolgte ebenfalls mit zwei verschiedenen Konzentrationen. Zunächst wurden 10 µM infundiert und, wenn die MAP Signale weiterhin von guter Qualität waren, folgte eine weitere Gabe von 20 µM PUFA. Während der PUFA-Infusion lief die hohe Erythromycin-Konzentration (300 µM) kontinuierlich weiter in das System ein.
Somit bestand dieses Protokoll in der Regel aus fünf Einzelteilen (Baseline, 150 µM Erythromycin, 300 µM Erythromycin, 300 µM Erythromycin + 10 µM PUFA, 300 µM Erythromycin + 20 µM PUFA), was eine Versuchsdauer von ca. drei Stunden bedingte. Dieses Protokoll wurde jeweils mit ALA (n = 20; bei 20 µM: n = 13), DHA (n = 19; bei 20 µM n = 16) und EPA (n = 14; bei 20 µM n = 13) durchgeführt.
3.6 Auswertung
3.6.1 Ermittlung der QT-Zeiten und der MAP-Dauern
Während der gesamten Versuchsdauer wurden die acht MAPs und die 12 EKG-Spuren digital aufgezeichnet, so dass nach Versuchsende eine offline-Auswertung möglich war.
Von jeder Frequenz wurden die letzten 15 MAPs auf einen digitalen Datenträger überspielt. Die Daten mussten nun mit dem Lab-View-Programm in Excel-Daten konvertiert werden. Diese Software war von Prof. M. Franz und seinen Mitarbeitern (Washington, USA) entwickelt worden (FRANZ et al. 1995). Das Programm wertete die Aktionspotenzialdauer bei 50%iger Repolarisation(APD50) und die APD90 aus. Als APD50 bzw. 90 bezeichnet man die Zeit vom steilsten Anstieg der Depolarisation bis zur 50 bzw. 90%igen Repolarisation. Aus den zahlreichen Einzelwerten wurden dann Mittelwerte gebildet. Die einzelnen Werte mussten die gleiche Nulllinie aufweisen und durften in ihrer Amplitude nicht mehr als 10 % voneinander abweichen, um in die Analyse einzugehen.
Abbildung 13:
Schematische Darstellung der APD50 bzw. 90 (Rep. = Repolarisation).
Zusätzlich zur APD50 und APD90 wurden die minimale und die maximale APD sowie die entsprechende Standardabweichung ermittelt, so dass durch Subtraktion der APDmin von der APDmax die Dispersion der Repolarisation ermittelt werden konnte (ZABEL et al. 1997). Die Dispersion wurde getrennt für den linken und rechten
0 % Rep.
50 % Rep.
100 % Rep.
90 % Rep.
APD50
APD90
3. Material und Methoden___________________________________________________________
Ventrikel epikardial sowie endokardial für den linken Ventrikel berechnet. Mit Hilfe dieser Daten wurde die interventrikuläre (LV-RV) sowie die transmurale (LV-Endo) Dispersion ermittelt. Die QT-Zeiten mussten mit Hilfe eines Messprogramms manuell an der Bard-Anlage bestimmt werden. Es wurden Mittelwerte für die jeweilige Zykluslänge gebildet.
3.6.2 Ermittlung der beat-to-beat Variabilität der Repolarisation (BVR)
Analog zur Ermittlung der MAP-Dauern wurden zur Ermittlung der BVR 30 aufeinanderfolgende MAPs (aller acht Katheter) zum Ende der Einlaufzeiten bzw.
unmittelbar vor Beginn der Stimulation auf einen digitalen Datenträger überspielt.
Wie bereits erwähnt, wurden diese Daten in Excel-Daten konvertiert. Dabei wurden die APD50 sowie die APD90 ermittelt. Von allen 30 Einzelwerten wurde jeweils die Differenz der APD zum Folgeschlag berechnet. Aus diesen Differenzen, die getrennt für alle acht MAPs ermittelt wurden, wurden im Anschluss Mittelwerte für die
„Baseline“ sowie für jede Einlaufzeit gebildet.
3.6.3 Erfassung der Herzrhythmusstörungen
In dem Protokollteil, der der Provokation von Rhythmusstörungen galt (fünfminütige Phase mit erniedrigter Kaliumkonzentration), wurden die einzelnen arrhythmogenen Ereignisse qualitativ und quantitativ erfasst. Es wurden sowohl frühe Nachdepolarisationen als auch polymorphe Kammertachykardien vom TDP-Typ registriert. Als frühe Nachdepolarisationen bezeichnet man Nachschwankungen des kardialen Aktionspotenzials vor Abschluss der Repolarisationsphase (JANUARY et al. 1989; EL-SHERIF et al. 1990). RUBART et al. (1993) spezifizierten EADs als positive Ausschläge, die die glatte Kontur in der Phase 2 oder 3 der Repolarisation unterbrechen.
200 ms Abbildung 14:
Beispiel für typische EADs; aufgenommen bei 300 µM Erythromycin und erniedrigter K+-Konzentration.
Kammertachykardien vom TDP-Typ definiert DESSERTENNE (1966) als polymorphe Kammertachykardie mit mindestens sechs Schlägen. ECKARDT et al. (1998a) beschreiben TDPs als polymorphe Kammertachykardien, beginnend mit einer abnormalen QT-Verlängerung und charakterisiert durch eine um die Nulllinie rotierende Achse sowie spontaner Terminierung, in Ausnahmen mit Übergang ins Kammerflimmern. Demnach wurden Serien polymorpher Kammerkomplexe mit mehr als fünf Schlägen in die Auswertungen einbezogen.
I II III aVR aVL aVF
MAP 1 MAP 2
MAP 3 MAP 4 MAP 5 MAP 6 MAP 7
MAP 8 Druckkurve
5 mV
200 ms
3. Material und Methoden___________________________________________________________
Abbildung 15:
Beispiel für typische TDPs; aufgenommen bei 300 µM Erythromycin und erniedrigter K+-Konzentration; typische Selbstlimitierung der TDPs.
3.7 Statistik
Die erhobenen Daten wurden mittels einer Datenbank (Microsoft Excel) zusammengetragen und statistisch mit SPSS (SPSS Software release 15.0, Chicago) ausgewertet. Jede Variable wurde vor der statistischen Auswertung mit Hilfe des Kolmogorov-Smirnov-Tests auf Normalverteilung geprüft. Der Friedmann- sowie der Wilcoxon-Test wurden für die Analyse nicht-parametrischer Daten genutzt.
Dabei wurde mit dem Wilcoxon-Test der Einfluss unterschiedlicher Konzentrationen auf die APD, die QT-Zeit sowie die Dispersion getestet. Der Kruskal-Wallis-Test und
200 ms I
II III aVR aVL aVF
MAP 1
MAP 2 MAP 3 MAP 4 MAP 5 MAP 6 MAP 7
MAP 8
Druckkurve
5 mV
200 ms
der Mann-Whitney-U-Test wurden für den Vergleich nicht-parametrischer Variablen zwischen den einzelnen Gruppen angewendet. Dabei diente der Kruskal-Wallis-Test dem Vergleich von drei Gruppen, der Mann-Whitney-U-Test hingegen dem Vergleich von zwei Gruppen. Um das Auftreten von EADs und TDPs zu vergleichen, fanden der χ2-Test sowie der Fisher-Test Anwendung. Ein Zusammenhang zwischen dem Auftreten von EADs und TDPs wurde mit dem McNemar-Test geprüft. Als statistisch signifikant wurden Werte von p < 0,05 definiert. Die Auswertungen erfolgten in Zusammenarbeit mit dem Institut für Medizinische Informatik und Biomathematik der Uniklinik Münster. Die Betreuung fand durch Frau Dr. rer. medic. N .Osada statt.
4. Ergebnisse_____________________________________________________________________
4. Ergebnisse
4.1 Einfluss der ω-3-Fettsäuren ALA, DHA und EPA auf die myokardiale Repolarisation
In dieser Arbeit wurden gemäß Protokoll A (siehe Kapitel 3.5) die mehrfach ungesättigten ω-3-Fettsäuren ALA (n = 11), DHA (n = 8) und EPA (n = 4) jeweils in ansteigender Konzentration (5 µM, 10 µM und 20 µM) in das Langendorff-Herz infundiert. In diesen Versuchen wurden die elektrophysiologischen Eigenschaften der PUFAs im Sinne einer Dosis-Wirkungs-Beziehung untersucht. Die Ergebnisse stellten die Grundlage für die weiterführenden Versuchsreihen dar.
Die Gabe aller drei PUFAs resultierte in einer statistisch signifikanten dosisabhängigen Verkürzung der mittleren APD (p < 0,001) sowie der QT-Zeit (p ≤ 0,001).
Betrachtet man den Effekt bei einer PUFA-Konzentration von 10 µM, resultierte für ALA die stärkste Verkürzung des QT-Intervalls. Dies gilt sowohl für die absolute Verkürzung in ms (-36 ms) als auch für die prozentuale Verkürzung zwischen den
„Baseline“-Werten und den Werten, die nach einer Gabe von 10 µM PUFA (14 %) gemessen werden konnten. Vergleicht man die QT-Zeiten zwischen EPA und DHA bei einer Applikation von 20 µM, erkennt man, dass beide Substanzen zu einer ähnlichen Verkürzung führten, wobei EPA mit 43 ms bzw. 18 % minimal stärker wirkte als DHA (38 ms bzw. 17 %). Da die QT-Intervall Messung bei einer Konzentration von 20 µM ALA nicht bei ausreichend vielen Versuchen möglich war, lässt sich in dieser Konzentrationsstufe keine vergleichende Aussage für alle drei Substanzen machen. Die stärkste Verkürzung der mittleren APD ließ sich nach DHA-Gabe feststellen. Dies gilt sowohl für die APD50 (-57 ms; -45 %) als auch für die APD90 (-55 ms; -35 %). Bezüglich der Verkürzung der mittleren MAP-Dauer konnte somit beobachtet werden, dass DHA (-55 ms; -35 %) > EPA (-51 ms; -32 %) > ALA (-44 ms; -28 %) wirkte.
Allerdings konnten hinsichtlich des Verkürzungseffektes weder für die QT-Zeit noch für die APD statistisch signifikante Unterschiede zwischen den drei Gruppen nachgewiesen werden.
Tabelle 3:
Effekt der ω-3-Fettsäuren ALA, DHA und EPA auf das QT-Intervall sowie die APD [ms];
(* = p < 0,05 verglichen mit der Baseline; #= p < 0,05 verglichen mit der vorherigen Konzentration).
QT-Intervall mittlere APD50 mittlere APD90
ALA Baseline 252+/-37 ms 126+/-13 ms 158+/-12 ms 5 µM ALA *238+/-22 ms 108+/-12 ms *142+/-11 ms 10 µM ALA *216+/-28 ms 92+/-9 ms *#125+/-10 ms
20 µM ALA 81+/-16 ms *#114+/-14 ms
DHA Baseline 227+/-32 ms 128+/-21 ms 159+/-17 ms 5 µM DHA *215+/-24 ms 108+/-16 ms *142+/-17 ms
10 µM DHA *#202+/-25 ms 99+/-24 ms *#121+/-23 ms 20 µM DHA *#189+/-15 ms 71+/-15 ms *#104+/-17 ms
EPA Baseline 247+/-31 ms 119+/-23 ms 157+/-23 ms
5 µM EPA *228+/-37 ms 116+/-18 ms *150+/-19 ms 10 µM EPA *223+/-31 ms 89+/-16 ms *#125+/-21 ms
20 µM EPA *#203+/-13 ms 68+/-12 ms *#106+/-15 ms
4. Ergebnisse_____________________________________________________________________
Die folgenden Abbildungen zeigen den dosisabhängigen Effekt der PUFAs auf die APD90, wobei die linearen Darstellungen zusätzlich die einzelnen Zykluslängen von 900 bis 300 ms berücksichtigen. Sowohl ALA als auch DHA und EPA verkürzten die APD in Konzentrationen von 5 bis 20 µM hoch signifikant (p < 0,001). Die Verkürzung der APD nahm mit ansteigender Dosis zu.
4.1.1 α-linolenic acid (ALA)
Bereits eine Gabe von 5 µM ALA führte zu einer statistisch signifikanten Verkürzung der APD90 verglichen mit den „Baseline“-Werten (p < 0,05). Auch die Verdopplung der Konzentration auf 10 bzw. 20 µM resultierte jeweils in einer weiteren statistisch signifikanten Verkürzung verglichen mit der vorherigen Konzentration (5 bzw. 10 µM;
p < 0,05).
Abbildung 16:
Dosisabhängiger Verkürzungseffekt auf die APD90 durch ALA.
Baseline
5 µM ALA 10 µM ALA 20 µM ALA
= APD 90 0 100 200 [ms]
Betrachtet man den maximalen Verkürzungseffekt zwischen den „Baseline“-Werten und denen bei einer Konzentration von 20 µM ALA differenziert hinsichtlich der Zykluslängen der Stimulation, führte ALA bei einer Konzentration von 20 µM und einer Zykluslänge von 900 ms zu einer 30%igen Verkürzung der APD90. Bei einer Zykluslänge von 300 ms betrug die Verkürzung 27 %.
APD 90 ALA
75 100 125 150 175 200
900 800
700 600
500 400
300 CL [ms]
APD90 [ms]
Baseline 5 µM ALA 10 µM ALA 20 µM ALA
Abbildung 17:
Dosisabhängiger Effekt von ALA auf die APD90 bezogen auf die einzelnen Zykluslängen (CL).
4. Ergebnisse_____________________________________________________________________
4.1.2 Docosahexaenoic acid (DHA)
Genau wie ALA resultierte auch die Infusion von 5 µM DHA in einer statistisch signifikanten Verkürzung der APD90 (p < 0,05). Ebenso bewirkte die Verdopplung der Konzentration auf 10 bzw. 20 µM jeweils eine weitere statistisch signifikante Verkürzung verglichen mit der vorherigen Konzentration (5 bzw. 10 µM; p < 0,05).
Abbildung 18:
Dosisabhängiger Verkürzungseffekt von DHA auf die APD90.
0 100 200 [ms]
Baseline 5 µM DHA 10 µM DHA 20 µM DHA
= APD 90
Die Gabe von DHA resultierte in einer 33%igen Verkürzung bei einer Zykluslänge von 900 ms und in einer beinahe identischen 32%igen Verkürzung bei 300 ms (APD90 nach einer Gabe von 20 µM DHA verglichen mit den „Baseline“-Werten der APD90).
APD 90 DHA
50 75 100 125 150 175 200
900 800
700 600
500 400
300
CL [ms]
APD90 [ms]
Baseline 5 µM DHA 10 µM DHA 20 µM DHA
Abbildung 19:
Dosisabhängiger Effekt von DHA auf die APD90 bezogen auf die einzelnen Zykluslängen (CL).
4. Ergebnisse_____________________________________________________________________
4.1.3 Eicosapentaenoic acid (EPA)
Auch nach der Gabe von EPA zeigte sich eine statistisch signifikante Verkürzung bereits unter der geringsten Konzentration von 5 µM (p < 0,05). Jede Verdopplung der Konzentration (auf 10 bzw. 20 µM) resultierte ebenfalls in einer statistisch signifikanten Verkürzung der APD90 verglichen mit den zuvor applizierten Konzentrationen (5 bzw. 10 µM; p < 0,05).
Abbildung 20:
Dosisabhängiger Verkürzungseffekt von EPA auf die APD90.
20 µM EPA 5 µM EPA Baseline
10 µM EPA
0 100 200 [ms]
= APD 90
Ein deutlicherer Trend zum Unterschied zwischen der größten und kleinsten Zykluslänge als bei ALA und DHA konnte bei der Gabe von EPA beobachtet werden.
Ein deutlicherer Trend zum Unterschied zwischen der größten und kleinsten Zykluslänge als bei ALA und DHA konnte bei der Gabe von EPA beobachtet werden.