Reperfusion induziert myokardiale apoptotische Zellsterblichkeit

ZIEL: Ziel der vorliegenden Studie war es zu untersuchen, ob Apoptose während der Ischämie (I) und Reperfusion (R) ausgelöst wird und ob die I/R-induzierte Apoptose mit Veränderungen in der Expression von Bcl-2 und Bax korreliert. METHODEN: Anästhetisierte Hunden mit offenem Brustkorb wurden in zwei Gruppen unterteilt. Gruppe I: 7 h permanente I ohne R (PI, n = 7); Gruppe II: 60 min I gefolgt von 6 h R (I/R, n = 8). Apoptose wurde als "DNA-Leiter" durch Agarose-Gelelektrophorese identifiziert oder histologisch mit dem terminalen Transferase-UTP-Nick-Enden-Labeling (TUNEL)-Assay bestätigt. ERGEBNISSE: Der kollaterale myokardiale koronare Blutfluss während des I, bestätigt durch gefärbte Mikrosphären, war in beiden Gruppen vergleichbar. Obwohl PI eine Infarktgröße von 72 +/- 5% verursachte, wurden in dem nekrotischen Bereich sehr wenige TUNEL-positive Zellen detektiert (0,2 +/- 0,1% der insgesamt normalen Kerne), was mit dem Fehlen von DNA-Leiter übereinstimmt. Im Gegensatz dazu wurde das Auftreten von TUNEL-positiven Zellen nach 6 h R im nekrotischen Bereich der I/R-Gruppe signifikant angezeigt (26 +/- 4%, P < 0,001 vs. PI-Gruppe), und eine DNA-Leiter trat bei allen Versuchstieren auf, was darauf hindeutet, dass die myokardiale Apoptose primär durch R ausgelöst wird. Densitometrisch zeigte die Western-Blot-Analyse eine signifikante Reduktion der Bcl-2-Expression (16 +/- 1%) und einen Anstieg von Bax (29 +/- 8%) nach 6 h R im nekrotischen Bereich im Vergleich zu normalem Gewebe, während die Expression dieser beiden Proteine in der PI-Gruppe nicht verändert war. Die Ansammlung polymorphkerniger Neutrophilen (PMN) im nekrotischen Bereich, bestimmt entweder durch Immunhistochemie mit Anti-CD18-Antikörper oder durch Myeloperoxidase-Aktivität, war in der I/R-Gruppe im Vergleich zur PI-Gruppe signifikant erhöht (358 +/- 24 vs. 24 +/- 2, mm2 Myokard, P < 0,01) und (2,9 +/- 0,3 vs. 0,4 +/- 0,1, U/100 mg Gewebe, P < 0,01). Es gab eine signifikante lineare Beziehung zwischen CD18-positiven PMNs und TUNEL-positiven Zellen (P < 0,05) in der I/R-Gruppe. SCHLUSSFOLGERUNGEN: Diese Ergebnisse zeigen, dass (1) PI ohne R keine apoptotische Zellsterblichkeit induzierte, während zwei Arten von Zellsterblichkeit, Nekrose und Apoptose, nach I/R gefunden wurden, (2) die Bcl-2-Familie möglicherweise an der frühen R-induzierten myokardialen Apoptose beteiligt ist, und (3) die Ansammlung von PMN eine Rolle in der Entwicklung der Apoptose spielen könnte.