Kardiovaskuläre Erkrankungen sind weltweit die häufigste Todesursache. Pathophysiologische Grundlage für viele dieser Erkrankungen ist die Ausbildung atherosklerotischer Plaques, deren Ruptur zu schwerwiegenden oder gar tödlichen Folgen führen kann. Es gibt unterschiedliche Trigger, die eine Plaque-Ruptur auslösen können, so zum Beispiel auch akute emotionale Stress-Situationen. Charakteristikum vulnerabler Plaques ist ein hoher Gehalt an Leukozyten, zu deren Rekrutierung eine enge Interaktion zwischen Endothel und Leukozyten notwendig ist. Im Fokus dieser Arbeit stehen die physiologische Reaktion auf akuten Stress und die dadurch hervorgerufenen phänotypischen Veränderungen des Endothels. Hierfür wurden unterschiedliche Stressmodelle angewandt. Im Tiermodell wurden Mäuse durch Immobilisation akutem psychischem Stress ausgesetzt. Dadurch konnten durch Stress hervorgerufene hormonelle Veränderungen im Blut und der Noradrenalin-Spiegel in der Aortenwand analysiert werden. Diese Messungen wurden bei Mäusen mit und ohne Noradrenalin-Depletion (induziert durch chirurgische sympathische Denervation des Aortenbogens) durchgeführt. In vitro wurden Endothelzellen unter statischen Bedingungen mit den Stresshormonen Noradrenalin, Adrenalin und Kortikosteron inkubiert und auf die Expression von Zelladhäsionsmolekülen mittels Durchflusszytometrie untersucht. Ebenso wurde in vitro untersucht, ob ein durch ein Pumpsystem-erzeugter Scherstress, welcher die Scherkräfte auf Gefäße durch Blutdruckschwankungen widerspiegeln soll, zu einer veränderten Expression von Zelladhäsionsmolekülen führt. Es konnte gezeigt werden, dass Stress in unserem Mausmodell dieselben Signalwege wie im Menschen aktiviert und es folglich zur Erhöhung der Stresshormone Noradrenalin, Adrenalin und Kortikosteron kommt. Zusätzlich konnte die gezielte Unterbindung des Noradrenalin-Signalwegs durch chirurgische Denervation bestätigt werden. Des Weiteren zeigen in vitro Ergebnisse, dass besonders Noradrenalin eine bedeutende Rolle in der Stressreaktion spielt, da unter Inkubation eine erhöhte Expression von Zelladhäsionsmolekülen auf Endothelzellen beobachtet wurde. Auch die Annahme, dass durch höhere Scherstresswerte stärkere Expressionen von Adhäsionsmolekülen hervorrufen, wurde belegt. Ergebnisse dieser Arbeit liefern Ansatzpunkte für eine Erklärung von klinisch-kardialen Ereignissen, die durch Stress gehäuft auftreten. Darüber hinaus könnte dieses Modell zur Testung von Medikamenten herangezogen werden, die die Leukozyten-Endothel-Interaktion beeinflussen.     «

Kardiovaskuläre Erkrankungen sind weltweit die häufigste Todesursache. Pathophysiologische Grundlage für viele dieser Erkrankungen ist die Ausbildung atherosklerotischer Plaques, deren Ruptur zu schwerwiegenden oder gar tödlichen Folgen führen kann. Es gibt unterschiedliche Trigger, die eine Plaque-Ruptur auslösen können, so zum Beispiel auch akute emotionale Stress-Situationen. Charakteristikum vulnerabler Plaques ist ein hoher Gehalt an Leukozyten, zu deren Rekrutierung eine enge Interaktion z...     »

Cardiovascular diseases are the leading cause of death worldwide. The pathophysiological basis in many cases is the formation of atherosclerotic plaques, the rupture of which can lead to serious or even fatal consequences. The mechanism for the increasing instability of the plaques is largely unexplained. However, stressful situations may trigger major adverse cardiovascular events. Vulnerable plaques are characterized by a high content of leukocytes, the recruitment of which requires a close interaction between endothelium and leukocytes. This work focuses on the physiological response to acute stress and the resulting phenotypic changes of the endothelium. For this purpose different stress models have been applied. In animal models, mice were exposed to acute psychological stress by immobilization. Stress induced hormonal changes in the blood and in norepinephrine levels in the aortic wall could be analyzed. These measurements were performed in mice with and without norepinephrine depletion (induced by surgical sympathetic denervation of the aortic arch). In vitro, endothelial cells were incubated under static conditions with the stress hormones norepinephrine, adrenaline and corticosterone and examined for resulting expression of cell adhesion molecules by flow cytometry. We also investigated in vitro whether shear stress generated by a pump system, which is supposed to reflect the change in shear force on the vessel due to blood pressure fluctuations, leads to an altered expression of cell adhesion molecules. It could be shown that stress in our mouse model activates the same signaling pathways as in humans and consequently leads to an increase in the stress hormones norepinephrine, adrenaline and corticosterone. In addition, the targeted suppression of the norepinephrine signaling pathway could be confirmed by surgical denervation. Furthermore, in vitro results show that in particular noradrenaline plays a significant role in the stress response, since an increased expression of cell adhesion molecules on endothelial cells was observed under incubation. The assumption that higher shear stress values cause stronger expression of adhesion molecules was also confirmed. The results of this work provide starting points for an explanation of clinical cardiac events that occur more frequently due to stress. Furthermore, this model could be used to test drugs that influence leukocyte-endothelial interaction.     «

Cardiovascular diseases are the leading cause of death worldwide. The pathophysiological basis in many cases is the formation of atherosclerotic plaques, the rupture of which can lead to serious or even fatal consequences. The mechanism for the increasing instability of the plaques is largely unexplained. However, stressful situations may trigger major adverse cardiovascular events. Vulnerable plaques are characterized by a high content of leukocytes, the recruitment of which requires a close in...     »