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Zusammenfassung
6. Zusammenfassung
Entgegen der früheren Behauptungen, dass die Herzen von Molchen zwar ein
gewisses regeneratives Potenzial besitzen, aber trotzdem die Wunde letztendlich durch die
Ausbildung einer Narbe verschlossen wird (McDonnell and Oberpriller, 1984;Oberpriller
and Oberpriller, 1974) resultierte die in dieser Arbeit verwendete Methode der
mechanischen Quetschung des Ventrikels in einer nahezu kompletten Wiederherstellung
der ursprünglichen Morphologie innerhalb von ca. 12 Wochen. Einzig minimale
Fibronektinrückstände konnten gelegentlich noch in Herzen 84 Tage nach der Schädigung
detektiert werden. In den Regenerationsprozess sind mitotische Aktivitäten verschiedener
Zelltypen (auch von Kardiomyozyten) involviert. Die höchste Mitoserate wurde 14 Tage
nach der Herzschädigung erreicht. Die erfolgreiche Herstellung einer cDNS-Bibliothek die
Transkripte aus Herzen 14 Tage nach der Schädigung des Ventrikels enthielt, diente als
Grundlage für die Herstellung von Macro-und Microarrays. Diese konnten für erste
Analysen der differentiellen Genexpression im regenerierenden Herzen verwendet werden.
Sowohl bei der Analyse der differentiellen Genexpression mittels Macro-und Microarrays,
als auch bei den Immunfluoreszenzfärbungen konnte eine verringerte Expression von
Sarkomerproteinen wie Myosin-Schweren-Kette, α-Aktinin, Myomesin etc. beobachtet
werden. Gleichzeitig konnte eine Zunahme der Expression von glattmuskelspezifischen
Genen und Proteinen detektiert werden. Die Veränderungen in der Zusammensetzung der
Komponenten des Zytoskelettes könnten einen Hinweis auf die Dedifferenzierung von
Kardiomyozyten darstellen. Außerdem wurde die differentielle Expression des Thymosin
β4 Peptids und seiner dazugehörigen mRNS festgestellt. Die beschriebene Funktion des
Thymosin β4 besteht in der Verhinderung der Polymerisation von globulärem Aktin.
Zudem konnte gezeigt werden, dass die Injektion von Thymsosin β4 positive Effekte auf
die Infarktreparatur in der Maus hat (Bock-Marquette et al., 2004) und auch im
regenerierenden Zebrafisch exprimiert wird (Lien et al., 2006). Ein positiver Einfluss von
Thymosin β4 auf die zelluläre Migration und Beweglichkeit wäre auch bei der
Herzregeneration im Molch vorstellbar. Regenerierende Herzen exprimierten auch die
Antigene 22/18 und Zytokeratin 18. Beide Antigene sind unter anderem bekannte Marker
für das regenerierende Stumpfblastem und könnten einen unreifen, dedifferenzierten Status
von regenerierenden Zellen des Molches widerspiegeln. Die Western Blot-Analysen
verschiedener Signaltransduktionskinasen haben unter anderem eine Beteiligung des
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MEK-Erk-Signalweges während der Regeneration ergeben. Die erfolgreiche chemische
Inaktivierung der MEK1/2-Kinase hat zu einer verstärkten Aktivierung der Akt-Kinase und
zu einer temporären Erhöhung der Expression der Myosin-Schweren-Kette geführt. Die
Behandlung von primären Kardiomyozytenkulturen mit dem auch in vivo verwendeten
Inhibitor (U0126) hat zu einer dosis-und zelltypabhängigen Verringerung der Mitoserate
sowie der Expression des Sarkomerproteins α-Aktinin geführt. Diese initialen Experimente
könnten möglicherweise den Weg für eine Beschleunigung des Regenerationsprozesses
durch Blockierung der MEK1/2-Kinase weisen.
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