Die Bedeutung von Natrium und Calcium für die elektromechanische Kopplung des Myokards

Die chronische Herzinsuffizienz ist eine ebenso häufige wie gefährliche Erkrankung und besitzt eine Prävalenz in den Industrieländern von bis 15 Millionen Menschen. Forschungsergebnisse der letzten Jahre rückten insbesondere Störungen des Ca2+-Stoffwechsels der Herzmuskelzellen in den Mittelpunkt der Untersuchungen. In der vorliegenden Arbeit wurde gezeigt, dass im terminal insuffizienten menschlichen Myokard die gestörte Funktion des intrazellulären Speichers, das Sarkoplasmatische Retikulum (SR), zu einer verminderten Ca2+-Akkumulationsfähigkeit des SR führt und dass diese eng mit der eingeschränkten myokardialen Kontraktilität assoziiert ist. Ursache hierfür scheint die verminderte Proteinexpression und Funktion der SR Ca2+-ATPase zu sein. Kompensatorisch kommt es zu einem verstärkten Transport von Ca2+-Ionen nach extrazellulär und im Gegenzug werden Na+-Ionen nach intrazellulär transportiert. Ursache hierfür scheint die verstärkte Proteinexpression und Funktion der Na+/Ca2+-Austauscher im terminal insuffizienten Myokard zu sein. Für diese Untersuchungen wurden am menschlichen Myokard neue Methoden etabliert 1.) zur Messung des Ca2+-Gehalts des SR die so genannte Rapid-Cooling-Technik, 2.) für die Messung der intrazellulären Na+-Konzentration die Messung mit dem Na+-Fluoreszenzindikator SBFI-AM, sowie 3.) die inotophoretische Mikroinjektionstechnik, mit welcher selektiv die intrazelluläre Ca2+-Konzentration im Zytosol gemessen werden kann. Hierzu wurde der Fluoreszenzindikator Indo-1 benutzt.