Auswirkungen pathovaskuläre Prozesse wie Diabetes mellitus und arterieller Hypertonie auf die experimentelle Arteriogenese im Tiermodell der "Zucker Diabetic Fatty" (ZDF) Ratte

Die therapeutische Arteriogenese könnte einen neuen Zugang in der Behandlung von Patienten mit arteriellen Verschlußkrankheiten darstellen, welche mit konventionellen Methoden nicht zu therapieren sind. Die unter physiologischen Bedingungen gewonnenen Erkenntnisse lassen sich aber nicht ohne weiteres auf Patienten, deren Gefäßsystem durch pathovaskuläre Erkrankungen wie Diabetes mellitus und arterielle Hypertonie vorbelastet ist, übertragen. In dieser Arbeit wurden zur Beurteilung des Einflusses von Risikofaktoren auf das Kollateralwachstum genetisch veränderte Ratten, mit dem für Menschen typischen Gefäßrisikoprofil (Diabetes mellitus Typ II, Adipositas, Hypercholesterinämie und Dyslipoproteinämie) untersucht und mit entsprechenden Kontrolltieren verglichen. Ein reninabhängiger arterieller Bluthochdruck wurde durch die ,,2 Nieren, 1 Clip Goldblatt Methodik“ chirurgisch induziert und das Kollateralwachstum operativ durch unilateralen Verschluss der Arteria femoralis provoziert. Die Infusion der arteriogenen Substanz MCP-1 (bzw. der Kontrollösung PBS) erfolgte durch osmotische Minipumpen. Das Ausmaß des Kollateralarterienwachstums und der Makrophagenakkumulation wurde radiologisch im Angiogramm und histologisch durch BrdU-Proliferations- und ED-2-Antikörperfärbung untersucht. Die Funktionsuntersuchung erfolgte durch Messung der kollateralen Konduktanz mittels arterieller Katheter und Doppler-Flowprobe. Die Untersuchungen führten zu folgenden Hauptergebnissen:   (1)   In den diabetische Tieren waren Makrophagenakkumulation und Gefäßproliferation deutlich reduziert.   (2)   Dagegen unterschieden sich diabetische Tiere nicht von gesunden Tieren im Bezug auf das Ausmaß der Kollateralisierung und der kollateralen Konduktanz.   (3)   MCP-1 führte gerade im diabetischen Tier zu einer Steigerung der Makrophagenakkumulation und Gefäßproliferation.   (4)   In den hypertensiven Tieren waren Kollateralisierung und kollaterale Konduktanz deutlich reduziert.   (5)   Hypertensive Tieren unterschieden sich dagegen kaum von gesunden Tieren im Bezug auf die Anzahl akkumulierender Makrophagen.   Diese Ergebnisse lassen vermuten, dass Makrophagen beim Einfluß der Risikofaktoren Diabetes mellitus und arterieller Hypertonie auf die Kollateralentwicklung nur eine untergeordnete Rolle spielen. Während der arterielle Hypertonus den Umbau präexistierender arteriolärer Anastomosen zu Kollateralarterien deutlich beeinflusst, scheint der Diabetes mellitus eher die Funktionalität der entstandenen Kollateralgefäße, als ihre Entstehung selbst zu beeinträchtigen. Diese Entdeckung hat Konsequenzen für die Entwicklung von Strategien zur Anwendung der therapeutischen Angiogenese oder vielmehr Arteriogenese unter diabetischen, bzw. hypertensiven Bedingungen. Eine künftige Herausforderung besteht darin, eine Kombination verschiedener angiogener Faktoren in Abstimmung auf unterschiedliche Risikofaktoren zu finden, um das Kollateralwachstum unter verschiedenen Bedingungen stimulieren zu können.