Die Bedeutung der Scherspannungssteigerung für die experimentelle Arteriogenese und die Expression von Cofilin 1 und 2 nach Akutligatur der Arteria femoralis und Anlage einer arterio-venösen Fistel in einem Tiermodell

In dieser Studie wurde ein Tiermodell mit chronischer erhöhter Scherspannung verwendet. Es wurde eine arteriovenöse Seit-zu-Seit-Anastomose zwischen der Arteria und Vena femoralis angelegt, eine Woche nachdem die Arteria femoralis proximal beidseits ligiert wurde. Auf diesem Weg entleerte sich ein großer Teil des Kollateralblutflußes in das venöse Niederdrucksystem, was zu einem erhöhten Fluß führte. Nach einer weiteren Woche wurde das Experiment nach Durchführung einer digitalen Subtraktionsangiographie beendet. Im Anschluß erfolgte die Präparation von Kollateralarterien, Muskel und Kontrollarterien von beiden Seiten. Mit den Gewebeproben wurden 2-dimensionale Polyacrylamid-Gelelektrophoresen, Western und Northern Blots durchgeführt. Im Vergleich zur nur ligierten Seite fand sich auf der Fistelseite eine signifikant erhöhte Zahl an angiographisch sichtbaren Kollateralgefäßen. Die 2- dimensionale Polyacrylamid-Gelelektrophorese zeigte etwa 1000 Spots, von denen fast 50 in ihrer Expression verändert waren; darunter war das auf die Aktindynamik und damit Zellbewegung einwirkende Cofilin, das starke Expressionsunterschiede zwischen Ligatur- und Fistelseite aufwies. Diese Ergebnisse wurden mittels den Blotverfahren bestätigt und die unterschiedliche Ausprägung der Isoformen Cofilin 1 und 2 ausgewertet. Dabei entspricht das erstere dem undifferenzierten Status und das zweite dem differenzierten Status der glatten Muskelzellen. Dieses Tiermodell demonstriert, daß anhaltende Scherkrafterhöhung einen anhaltenden arteriogenetischen Prozeß unterhält und daß Zellmigration eine wichtige Rolle in diesem spielt, was durch die Veränderungen in der Cofilinexpression während der Kollateralentwicklung deutlich wird.In this study we used an animal model with chronically increased shear stress. We constructed a side-to-side arterio-venous fistula between the femoral artery and vein, one week after we have ligated the proximal femoral artery on both sides. On this path a large part of the collateral bloodow was drained in the venous system with a small resistance which increase the ow and shear stress. After one more week we carried out digital subtraction angiography and the animals were euthanised. The dissection of collateral arteries, muscle and contol arteries from both sides follwed and 2-dimensional polyacrylamide gelelectrophoresis, western and northern blot analysis were performed. In comparison to the only ligated side the number of angiographically visible collaterals of the hindlimb with the fistula significantly increased. The 2-D-gel electrophoresis of collateral proteins showed about 1000 spots, of which almost 50 were differentially regulated, containing actin- and thereby cellmotilitymodulating cofilin, which showed high degree of differential expression. These results were confirmed and subdivided into both isoforms cofilin 1 and 2 by the blot analyses; the isoform cofilin 1 comply to the undifferentated state and cofilin 2 to the differantated state of smooth muscle cells. This animal model demonstrates that durable arised levels of shear stress cause an ongoing strong arteriogenic response and that cellmigration plays an important role in the arteriogenic process, demostrated via the changes in cofilin expression during collateral development