Entwicklung eines Testsystems zur parallelen Messung von Kontraktionskraft, Myozytenspannung sowie des mitochondrialen Redoxstatus in künstlichem Herzmuskelgewebe der Ratte zur Charakterisierung der kardialen Hypertrophie

Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 387561473

Ziel dieses Projektes ist die Etablierung eines neuen Messsystems, mit dessen Hilfe zwei wichtige Teilaspekte der Herzbiologie an elektrisch stimulierten künstlichen Herzgeweben untersucht werden können - Myozytenspannung (als Surrogat für Wandspannung im ganzen Herzen) und mitochondrialer Redoxstatus. Beide Aspekte sollen fluoreszenzbasiert und parallel zur Kraftentwicklung von künstlichen Herzgeweben gemessen werden. Zur Visualisierung der Myozytenspannung soll ein FRET-System unter Verwendung des mechanosensitiven Apelin-Rezeptors und dessen Interaktionspartner beta-Arrestin entwickelt werden. Der mitochondriale Redoxstatus soll durch ein modifiziertes, rot fluoreszierendes Protein mit mitochondrialer Erkennungssequenz messbar gemacht werden. Dieses System soll es ermöglichen, den Einfluss von unterschiedlicher Vor- und Nachlast sowie von pharmakologischer Erhöhung der Calciumsensitivität auf die Myozytenspannung und den mitochondrialen Redoxstatus in künstlichen Herzgeweben messen zu können. Beide Parameter spielen in der Pathogenese der Hypertrophie eine wichtige, aber unvollständig verstandene Rolle. Die Etablierung dieses Messsystems würde zum ersten Mal die Untersuchung dieser wichtigen biologischen Prozesse an schlagenden, kraftentwickelnden Herzmuskeln ermöglichen und könnte wichtige neue Erkenntnisse in diesem Bereich liefern.