Elektrophysiologische Regulationsmechanismen von koronaren Endothelzellen des Meerschweinchenherzens in der Dünnschnittpräparation

Abstract

In dieser Arbeit wurde am Modell der Dünnschnittpräparation des Meerschweinchenherzenseine gezielte Untersuchung der Widerstandsgefäße des subepikardialen Koronarstromgebietesan Gefäßen kleiner als 100 μm mit der patch-clamp Technik zur Untersuchung koronarerGefäßregulationsmechanismen durchgeführt. Es konnten Endothelzellen mit geringem und hohem Membranwiderstand identifiziertwerden. Zellen mit geringem Membranwiderstand zeigten durchschnittlich ein negativeresRuhepotential als Zellen mit hohem Membranwiderstand. Nur Endothelzellen mit geringem Membranwiderstand zeigten eine Hyperpolarisationauf die Applikation von Acetylcholin. Durch Applikation von Glibenclamid konnte eine Depolarisation, durch Diazoxid eineHyperpolarisation der Endothelzellen mit geringem Membranwiderstand ausKontrollbedingungen hervorgerufen werden. Das Ruhepotential von Endothelzellen mit hohem Membranwiderstand zeigte sichunbeeinflusst durch Diazoxid und Glibenclamid, da auf den untersuchtenEndothelzellen der KATP-Kanal nicht vorkommt. Weder durch Anwendung von Lucifer Yellow, noch durch Carboxyfluorescein konnteeine Fortleitung des Farbstoffes in Nachbarzellen nachgewiesen werden. 1-Heptanol und 18-ß-Glycyrrhetinsäure führten zu einer Entkopplung derEndothelzellen und damit zur Verringerung des Membranleitwertes. 1-Heptanol führte zu einer dosisabhängigen Inhibition von spannungsabhängigenAuswärtsströmen mit einer IC50 von 2,4 ± 0,27 mmol/l. Durch die Co-Applikation von 18-ß-Glycyrrhetinsäure mit Acetylcholin konnte eineHyperpolarisation durch Acetylcholin verhindert werden. Weder moderate (20-40 mmHg pO2) noch schwere Hypoxie (0-20 mmHg pO2) führtezu einer Veränderung des Ruhepotentials von Endothelzellen. Die spannungsabhängigen Auswärtsströme der Endothelzellen konnten weder durchmoderate (20-40 mmHg pO2) noch durch schwere Hypoxie (0-20 mmHg pO2)beeinflusst werden. In this study regulatory mechanisms of coronary perfusion of subepicardial coronaryarterioles with a diameter smaller than 100 μm have been examined in a thin-slice preparationof the guinea-pig heart with patch-clamp technique. Endothelial cells with low and high membrane resistance were identified. Endothelial cells with low membrane resistance showed a more negativerestingpotential compared to cells with high membrane resistance. Only endothelial cells with low membrane resistance were hyperpolarized byacetylcholine. Endothelial cells with low membrane resistance under control conditions weredepolarized by glibenclamide and hyperpolarized by diazoxide. Resting potential of endothelial cells with high membrane resistance was not alteredby glibenclamide or diazoxide due to missing expression of KATP-channels in theexamined endothelial cells. Neither Lucifer Yellow, nor Carboxyfluoresceine showed a distribution of dye intoadjacent cells. 1-heptanol and 18-ß-glycyrrhetinic acid uncoupled endothelial cells and therebyreduced the membrane conductance. 1-heptanol inhibited voltage dependant outward currents of endothelial cells dosedependentwith an IC50 of 2.4 ± 0.27 mmol/l. Co-application of 18-ß-glycyrrhetinic acid and acetylcholine abolishedhyperpolarisation by acetylcholine. Neither moderate (20-40 mmHg pO2) nor severe hypoxia (0-20 mmHg pO2) showedan influence on the resting potential of endothelial cells. Voltage dependant outward currents of endothelial cells were not altered by moderate(20-40 mmHg pO2) or severe hypoxia (0-20 mmHg pO2).