Einfluss von zyklischer mechanischer Dehnung auf den Untergang von adulten Ventrikelmyozyten in Abhängigkeit vom Alter

Abstract

Während des Alterungsprozesses des Herzens kommt es zum Verlust von Myozyten. Zellverluste erhöhen die mechanische Belastung der überlebenden Myozyten. Hier wird der Einfluss zyklischer mechanischer Dehnung auf apoptotischen und nekrotischen Zelltod von kultivierten Ventrikelmyozyten männlicher junger (3 Monate) und alter (14-24 Monate) Ratten analysiert. Die isolierten Myozyten wurden für 24h kultiviert und nachfolgend für 24h zyklisch (1Hz; 5% Elongation; Bioflex System) gedehnt. Für 48h kultivierte Myozyten dienten als Kontrollgruppe. Terminales Desoxynukleotidyl-Transferase vermitteltes Markieren von DNA-Strangbrüchen mit dUTP (TUNEL) diente zur Bestimmung apoptotischen Zelltods. Dehnung steigerte den Anteil apoptotischer Myozyten in Kulturen von Myozyten von jungen Ratten signifikant, nahm jedoch keinen Einfluss auf die Zahl apoptotischer Myozyten in Zellen aus alten Ratten. Zur Identifizierung nekrotischer Zellen wurden Färbungen zur Darstellung der Zellmembranintaktheit mit Propidiumjodid und 5-Hexadecanoylaminofluorescein, sowie die Messung der Lactat-Dehydrogenase-Aktivität eingesetzt. Dehnung ließ den Anteil nekrotischer Myozyten bei jungen Ratten unbeeinflusst, steigerte aber den Anteil nekrotischer Myozyten bei alten Ratten signifikant.

The aging process of the heart is characterized by a significant loss of myocytes. Loss of myocytes leads to an increased mechanical strain on the remaining cells. The influence of cyclical mechanical stretch on apoptotic and necrotic cell death was analyzed in cultured ventricular myocytes of young (3 months) and old (14-24 months) male rats. Isolated myocytes were cultured for 24h and cyclically stretched (1Hz; 5% elongation; Bioflex System) for another 24h. Myocytes cultured for 48h served as control groups. Tdt-mediated dUTP nick end labeling (TUNEL) was used to evaluate apoptotic cell death. Stretch increased the magnitude of apoptotic cell death in myocytes from young rats but didn´t influence the number of apoptotic myocytes in old rats. For the identification of necrotic myocytes fluorescence labeling with Propidium iodide and 5-hexadecanoylaminofluorescein as well as measurement of lactate dehydrogenase activity were used. Mechanical stretch didn´t influence the number of necrotic myocytes in myocytes from young rats but increased necrosis in myocytes form old rats.