Untersuchung kardiovaskulärer Alterung am Modell des Weißbüschelaffen
Herz-Kreislauf-Erkrankungen sind weltweit die häufigste Todesursache und treten
besonders häufig mit steigendem Alter auf. Zwar stehen bereits einige Medikamente zur Prävention und Behandlung zur Verfügung, doch diese wirken häufig nur symptomatisch oder unspezifisch. Daher wird weiterhin mit Hochdruck an der Entwicklung neuer Therapien geforscht, die gezielt auf die zugrundeliegenden Pathologien der Erkrankungen abzielen.
In der vorliegenden Dissertation wurden invasive intrakardiale
Herzkathetermessungen beim Weißbüschelaffen (Callithrix jacchus) etabliert und mit den gängigen Methoden Echokardiographie sowie kardialer MRT verglichen. Diese Messungen dienten der Analyse der Herzfunktion sowohl junger als auch alter Weißbüschelaffen. Dabei konnten altersbedingte Einschränkungen der systolischen und diastolischen Herzfunktion nachgewiesen werden. Weiterführende histologische
Untersuchungen zeigten strukturelle Veränderungen wie kardiale Fibrose, reduzierte Kapillarisierung und, damit einhergehend, eingeschränkte Perfusion des Herzens. Es wurden zudem Tendenzen zu Zellhypertrophie und geringgradiger Entzündung festgestellt. Molekulare Analysen bestätigten die Regulation dieser strukturellen Veränderungen auf Zellebene und deckten zugrundeliegende Mechanismen auf. Durch Proteomanalysen extrazellulärer Vesikel wurde die interzelluläre Kommunikation untersucht, die einen Einfluss auf die Entstehung der altersbedingten Veränderungen im Herz-Kreislauf-System hat. Die funktionelle Bedeutung extrazellulärer Vesikel auf die Mikrogefäße konnte außerdem in einem humanen in vitro-Zellmodell bestätigt werden. Zusätzlich wurde bei allen alten Tieren Atherosklerose in unterschiedlichem Ausmaß in den Aorten festgestellt. Diese Veränderungen traten ausschließlich altersbedingt und ohne zusätzliche
Komorbiditäten auf. Dieser Umstand macht den Weißbüschelaffen zu einem
vielversprechenden Tiermodell, weil er im Gegensatz zu häufig verwendeten Modellen wie Mäusen oder Schweinen die kardiovaskuläre Alterung des Menschen ohne spezielle Modifikationen widerspiegelt. Daher könnte der Weißbüschelaffe eine wichtige Rolle bei der Entwicklung von Therapien spielen, die die Lebensqualität älterer Menschen verbessern und das Risiko kardiovaskulärer Ereignisse senken.
Cardiovascular diseases remain the leading cause of death with aging as an inevitable risk factor. While several medications are already available for the prevention and treatment of cardiovascular diseases, they are often merely symptomatic or nonspecific. Therefore, current research focuses on developing new therapies that specifically target the underlying pathologies of these conditions.
Within the framework of this work, invasive hemodynamic cardiac catheterization
measurements were established in the common marmoset (Callithrix jacchus) and
compared with standard methods such as echocardiography and cardiac MRI. These functional assessments were used to compare the heart function of young and old marmosets. Age-related impairments in both systolic and diastolic heart function were confirmed. Subsequently, the underlying structural changes were detected through histological analyses, including cardiac fibrosis, reduced capillarization, and decreased cardiac perfusion. There were also tendencies toward cellular hypertrophy and a mild inflammatory state in the heart. These structural alterations were further confirmed by molecular analyses, revealing the underlying mechanisms. Proteomic analyses of extracellular vesicles were used to investigate intercellular communication, which influences the development of age-related changes in the cardiovascular system. Moreover, the functional relevance of extracellular vesicles on microvessels was confirmed in a human cell model in vitro. Additionally, atherosclerosis of varying degrees was detected in the aortas of all older animals. These changes occurred solely due to aging, without any comorbidities. This makes the common marmoset a valuable animal model, which reflects cardiovascular aging in humans without the need for modifications such as special diets or genetic manipulation. Therefore, the common marmoset could play a central role in the development of therapies aimed at improving the quality of life and reducing the occurrence of cardiovascular events in aging humans.
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