Hypoxie-induzierte Vasomotorik der Arteria mesenterica superior der Maus

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Regulation der Vasomotorik unter Sauerstoffmangel im mesenterialen Gefäßbett der Maus. Während es zahlreiche Studien zur Hypoxie-induzierten Vasomotorik in anderen Gefäßbetten gibt, ist die Datenlage für das intestinale Gefäßbett - trotz der klinischen Relevanz der mesenterialen Hypoxie - eher gering. Auch wurde bisher in der Hauptsache an Ratten geforscht. In meiner Studie wurden Mäuse verwendet, um ein Modell zu etablieren, welches die Verwendung von Knockout-Tieren ermöglicht. Ziel der Arbeit war es zu zeigen, wie sich die Vasomotorik der Arteria mesenterica superior der Maus grundsätzlich unter Hypoxie verhält und ob sie vom Grad der Hypoxie abhängt. Außerdem sollte der Einfluss bestimmter Signalmoleküle wie NO und Calcium auf die Hypoxie-induzierte Vasomotorik untersucht werden. Mit Hilfe von TASK1-/- Mäusen sollte der Stellenwert dieses Tandemporen-Kaliumkanals, der zur Aufrechterhaltung des Ruhemembranpotentials wichtig ist, gezeigt werden. Die Mesenterialarterien von männlichen Mäusen wurden entnommen und unter dem Mikroskop freipräpariert. Ein 2-4 mm langes Segment der Mesenterialarterie zweiter Ordnung wurde abgeschnitten und in der Durchfluss-Messkammer des Arteriographen kanüliert. In der Durchfluss-Messkammer wurde das Arteriensegment kontinuierlich mit der Versuchslösung mit konstantem Druck perfundiert und gleichzeitig von der Versuchslösung umspült. Es wurden calciumhaltige oder -freie Tyrodelösungen mit unterschiedlichen Sauerstoffkonzentrationen verwendet. Das Arteriensegment in der Durchfluss-Messkammer wurde gefilmt und der Durchmesser kontinuierlich videomorphometrisch ermittelt und aufgezeichnet. Die Arteria mesenterica superior der Maus neigt bei Hypoxie zur Dilatation. Diese Dilatation ist im calciumfreien Milieu deutlich ausgeprägter als in der Kontrollgruppe mit calciumhaltiger Tyrode-Lösung. Hemmung des Calciumeinstromes von extrazellulär mittels NiCl2 führt zur hypoxischen Vasokonstriktion. Mesenterialarterien von eNOS-/-Mäusen reagieren mit verminderter Dilatation auf Hypoxie, die Dilatation ist jedoch signifikant. Bei TASK1-/- Mäusen zeigt sich im Vergleich zur Kontrollgruppe eine verminderte Dilatation. Die Konstriktion der Arteriensegmente von TASK-/- Mäusen bei milder Hypoxie ist stärker als die der Kontrollgruppe. Bei allen Versuchsreihen sind Oszillationen des Gefäßdurchmessers aufgetreten. Der Anteil an der Versuchszeit, in der Oszillationen auftreten, steigt mit zunehmender Hypoxie und ist in calciumfreier Lösung am höchsten. Ein wichtiges Signalmolekül für die Hypoxie-induzierte Vasomotorik ist endotheliales NO. Das Auftreten einer signifikanten Hypoxie-induzierten Vasodilatation bei eNOS-/- Mäusen ist jedoch ein Indikator für den wesentlichen Einfluss weiterer Signalmoleküle oder eventuell des direkten Einwirkens der Hypoxie auf die VSMC. Die verminderte Intensität der Vasodilatation in Ca2+-freier Lösung kann einerseits durch eine veränderte Endothelfunktion, andererseits durch veränderte Ca2+-abhängige Mechanismen der VSMC bedingt sein. Die Hypoxie-induzierte Vasodilatation im mesenterialen Gefäßbett der Maus wirkt protektiv und wird von extrazellulärem Calcium und endothelial generiertem NO beeinflusst. Weitere Determinanten der Hypoxie-induzierten Vasomotorik müssen intensiv erforscht werden, um den Mechanismus dieser Gefäßantwort umfassend zu verstehen.