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

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Die chronische Herzinsuffizienz ist eine weit verbreitete und gefährliche Erkrankung mit einer Prävalenz von bis zu 15 Millionen Menschen in Industrieländern. Jüngste Forschung hat gezeigt, dass Störungen im Ca2+-Stoffwechsel der Herzmuskelzellen eine zentrale Rolle spielen. In dieser Arbeit wird aufgezeigt, dass im terminal insuffizienten menschlichen Myokard die gestörte Funktion des Sarkoplasmatischen Retikulums (SR) zu einer verminderten Ca2+-Akkumulationsfähigkeit führt, was eng mit der eingeschränkten myokardialen Kontraktilität verknüpft ist. Die verminderte Proteinexpression und Funktion der SR Ca2+-ATPase scheinen hierfür verantwortlich zu sein. Kompensatorisch erfolgt ein verstärkter Transport von Ca2+-Ionen nach extrazellulär, während Na+-Ionen intrazellulär transportiert werden, was auf eine erhöhte Proteinexpression und Funktion der Na+/Ca2+-Austauscher im terminal insuffizienten Myokard hinweist. Für die Untersuchungen wurden neue Methoden etabliert: 1.) Rapid-Cooling-Technik zur Messung des Ca2+-Gehalts im SR, 2.) Na+-Fluoreszenzindikator SBFI-AM zur Bestimmung der intrazellulären Na+-Konzentration und 3.) inotophoretische Mikroinjektionstechnik zur selektiven Messung der intrazellulären Ca2+-Konzentration im Zytosol mit dem Fluoreszenzindikator Indo-1.