Zirkulierende Marker für ischämische Herzerkrankungen

Hypothesen, Ziele und Absichten:

Hypothesen: Caspase-3, gespalten und aktiviert, und Dystrophin können im menschlichen Blutkreislauf nachgewiesen werden. Die Werte dieser beiden Marker sind während eines akuten Myokardinfarkts erhöht. Darüber hinaus ist der Spiegel dieser beiden Proteine ​​bei Menschen, die eine Herzinsuffizienz entwickeln, höher als bei Menschen, bei denen dies nicht der Fall ist.

Ziele:

• Es sollte festgestellt werden, ob nach einem akuten Myokardinfarkt gespaltene Caspase-3 und Dystrophin im menschlichen Blutkreislauf nachgewiesen werden können
• Vergleich der Serumspiegel dieser beiden Marker bei Patienten, die eine Herzinsuffizienz entwickeln, und solchen, bei denen dies nicht der Fall ist

Wissenschaftlicher Hintergrund und Bedeutung: Apoptose ist ein regulierter biologischer Prozess, der zum Zelltod führt (4-9). Caspasen, eine Familie von Cysteinsäureproteasen, regulieren den Prozess und führen tatsächlich zur Apoptose. Ein apoptotischer Auslöser oder ein apoptotisches Signal führt zur Aktivierung von proximalen oder Initiator-Caspasen (wie Caspase-8, -9, 10). Diese Initiator-Caspasen spalten sich dann und aktivieren wiederum nachgeschaltete Effektor-Caspasen wie die Caspasen-3, -6 und -7. Diese Effektor-Caspasen spalten dann verschiedene Proteine, die beispielsweise in Zytoskeletten und Zellkernen vorhanden sind, wie Lamin A, Alpha-Fodrin und Poly(ADP-Ribose)-Polymerase, was zur Apoptose führt. Caspase-3 ist der Schlüsselakteur in diesem apoptotischen Weg und ganz oder entscheidend für die proteolytische Spaltung zellulärer und nuklearer Proteine ​​verantwortlich. Die Aktivierung von Caspase-3 erfordert die proteolytische Verarbeitung seines inaktiven Zymogens in aktive p17- und p12-Fragmente. Die gespaltene Caspase-3 kann durch spezifische Antikörper für dieses gespaltene Enzym (p17-Fragment) in Zelllysaten durch Immunblotting oder durch einen ELISA-Assay unter Verwendung einer spektrophotometrischen Bestimmung mit einem Mikroplatten-Lesegerät bei OD450 nm nachgewiesen werden. Es ist bekannt, dass Ischämie und Reperfusion Apoptose verursachen. Daher kann ein akuter Myokardinfarkt mit der Freisetzung des letzten Auslösers der Apoptose, nämlich Caspase-3, in den Kreislauf verbunden sein. Ein weiterer potenzieller Marker für eine akute Verschlechterung ist Dystrophin. Dystrophin wurde ursprünglich als das x-chromosomale Gen identifiziert, dessen Mutationen in seinem N-Terminus eine Kardiomyopathie verursachen. Dystrophin bietet wichtige strukturelle Unterstützung für den Herzmuskel und seine Sarkolemmmembran (10-11). Es verbindet Aktin an seinem N-Terminus mit dem Dystrophin-assoziierten Proteinkomplex und Sarkolemm am C-Terminus und der extrazellulären Matrix des Muskels. Mutationen führen zu einem Verlust der Stützkraft und zu sarkolemmaler Instabilität und Myopathie. Die Translokation und Spaltung von Myokarddystrophin ist mit dem Fortschreiten von Herzinsuffizienz und kontraktiler Dysfunktion verbunden. Diese Veränderungen kehren sich nach der Reduzierung der mechanischen Belastung durch das Herzunterstützungsgerät um (12). Da MI mit einer sarkolemmalen Instabilität einhergeht, kann auch Dystrophin in den Kreislauf freigesetzt werden.