Kardiale Phänotypisierung heterozygoter Plakoglobin-defizienter Mäuse mittels Echokardiographie und Telemetrie

Die rechtsventrikuläre Kardiomyopathie (ARVC) ist eine Herzmuskelerkrankung mit einer noch unzureichend aufgeklärten Ätiologie. Sie verursacht Arrhythmien, Herzversagen und plötzlichen Herztod. Die Diagnosestellung kann kompliziert sein, und dies behindert eine Untersuchung der molekularen Basis. Eine Veränderung im Plakoglobin-Gen führt zu einer Form der ARVC (Naxos disease). Plakoglobin ist als zytoskelettales Protein sowohl in den Desmosomen als auch in den Adherens Junctions vorhanden. Die genetische Inaktivierung führt zu einem embryonal letalen Phänotyp aufgrund einer Dysfunktion in den Intercalated Discs, die eine Einschränkung der Herzstabilität nach sich zieht. Um die phänotypischen Auswirkungen einer Plakoglobindefizienz zu untersuchen, wurden vergleichende elektro- und echokardiographische Untersuchungen sowie eine erhöhte β-adrenerge Stimulation (medikamentös oder mit Hilfe von Ausdauertraining) an Mäusen analysiert. EKGs wurden als 12-Kanal-Oberflächen-EKGs unter verschiedenen Narkosen, sowie als Langzeit-EKG bei adulten Tieren mit Hilfe eines telemetrischen, implantierten Transmitters bei sich frei bewegenden, sowie bei körperlich belasteten Mäusen durchgeführt. Es wurden alters- und trainingsabhängige serielle elektro- und echokardiographische Untersuchungen der Herzen vorgenommen. Eine heterozygote Plakoglobin-Defizienz resultiert in einer altersabhängigen rechtsventrikulären Dilatation, die durch Training akzeleriert werden kann. Eine verminderte Kontraktionskraft zeigt sich bei einer β-adrenergen Stimulation der trainierten Tiere. Ein verstärkte Neigung zu Arrhythmien wurde sowohl bei älteren als auch bei trainierten Mäusen sowie bei einer β1-Stimulation deutlich. Die Erklärung zu diesen Befunden scheint in einem multifaktoriellen Zusammenspiel von myokardialem Stretch mit der besonderen Dehnungsbelastung des rechten Ventrikels und zytoskelettalen Veränderungen sowie einem funktionalen Überleitungsdefekt bzw. einer autonomen Dysfunktion zu liegen, das zu apoptotischen Vorgängen und darüber zu einer myokardialen Atrophie führt. Aus diesen Faktoren können letzten Endes eine Herzinsuffizienz und Arrhythmien resultieren.