Protektive Wirkung von Insulin auf das ischämiegeschädigte Herz: Untersuchungen zum Wirkungsmechanismus

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Der Substratstoffwechsel dient der Energieversorgung des Herzens. Glukose nimmt einen besonderen Platz unter den Substraten des Herzmuskels ein. Insulin fördert die Glukoseaufnahme des Herzen, und eine Insulinresistenz ist häufig mit kardialer Dysfunktion verbunden. Obwohl die Signalkaskaden von Insulin weitgehend bekannt sind, besteht noch große Ungewißheit über die Ursachen der Insulinresistenz im Herzmuskel. Wir konnten eine Insulinresistenz nach einer 15 min. Ischämie im Rattenherz nachweisen. Ganz unerwartet hatte Insulin jedoch eine positiv inotrope Wirkung. In der geplanten Untersuchung soll die Erforschung dieser insulinaktivierten Signalkaskaden nach einer Ischämie fortgesetzt werden. Ich baue auf meiner Erfahrung mit der tracerkinetischen Quantifizierung des Glukose- und des Fettsäurestoffwechsels des isolierten, arbeitenden Rattenherzen auf. Es sollen die folgenden drei Hypothesen überprüft werden: 1.) Die postischämische, positiv inotrope Wirkung von Insulin wird über eine neue Signalkaskade vermittelt. Hierzu sollen Inhibitoren der klassischen Insulinkaskaden verwendet werden. 2.) Die postischämisch ausbleibende Steigerung der Glukoseaufnahme durch Insulin beruht auf einer Aktivierung der Protein Kinase C. 3.) Die postischämische, positiv inotrope Wirkung von Insulin läßt sich auch im dauerhaft insulinresistenten, hypertrophierten und atrophierten Herzmuskel nachweisen. Die Hypothesen haben beonsdere klinische Bedeutung, da Insulin im Rahmen der Glukose-Insulin-Kalium Infusion (GIK) bei Patienten mit oder nach akuter Ischämie angewendet wird. Es ist das langfristige Ziel dieser Studie, die Mechanismen der postischämischen Wirkung von Insulin in bezug auf den Energieverbruach und die Leistung, die das Herz generiert, aufzudecken. Die Kenntnis dieser Mechanismen ist von großer Wichtigkeit für die klinische Anwendung von metaboligschen Therapiekonzepten (z.B. GIK) bei ischämiebedingter, myokardialer Dysfunktion.