ISSN:
0930-9225
Keywords:
Schlüsselwörter Interleukin-1
;
Interleukin-6
;
negative Inotropie
;
kontraktiler Apparat
;
Key words Interleukin-1
;
Interleukin-6
;
negative inotropic effect
;
contractile apparatus
Source:
Springer Online Journal Archives 1860-2000
Topics:
Medicine
Description / Table of Contents:
Summary Objective: Elevated levels of interleukin-1 (IL-1) and Interleukin-6 (IL-6) have been reported after cardiac operation, during inflammatory process and cardiac allograft rejection. Although several groups proved the evidence of a negative inotropic effect, the actual mechanism is not completely understood. Speaking generally it is possible that low molecular weight proteins are capable of altering myocardial contractility on the level of the contractile apparatus. Therefore this study analyzes whether IL-1 and/or IL-6 influence myocardial contractility on the level of the contractile apparatus. Methods: During aorto-coronary bypass operation, human muscle fibers were excised (n=32) and skinned using Triton-X-100. The experimental skinned fiber model excludes membrane-related factors such as receptor activation and provides direct examination of the contractile apparatus itself. Different concentrations of IL-1 and IL-6 were applied (pIL-1/IL-6 1–2×10–5–10–11M). Force generation, calcium sensitivity, and velocity of force generation and relaxation were measured. (Experiments were carried out at optimal length, bath temperature 23°C, and isometric conditions.) Results: None of the skinned muscle preparations of the human myocardium showed under the given experimental setup a significant change in contractility and relaxation after exposure to IL-1 and IL-6. Despite using nonphysiologic concentrations of IL-1 and IL-6 (pIL-1/IL-6 10–5M) no significant effect occurred. Furthermore no difference in calcium-sensitivity of the contractile proteins following addition of IL-1 and IL-6 could be observed. Conclusions: Thus, there is no experimental evidence for direct modulation of the contractile apparatus by IL-1 or IL-6. Given these results it is possible to exclude some potentially negative inotropic cascades that are mediated on the level of the contractile apparatus as the molecular mechanism. These data show that therapies which support myocardial contractility during sepsis by stimulation of the contractile proteins do not seem to be very promising.
Notes:
Zusammenfassung Einführung: Verschiedene Arbeitsgruppen konnten den Nachweis einer negativ inotropen Wirkung der Zytokine Interleukin-1 und Interleukin-6 erbringen, allerdings ohne den genauen Wirkungsmechanismus aufschlüsseln zu können. Da niedermolekulare Peptide prinzipiell in der Lage sind, das Kontraktionsverhalten von Herzmuskelfasern auf Ebene des kontraktilen Apparates zu modulieren, beschäftigt sich die hier vorgelegte Studie mit der Frage, ob Interleukin-1 und/oder Interleukin-6 eine Wirkung auf Ebene des kontraktilen Apparates entfalten können. Methoden: Im Rahmen von Bypass-Operationen wurden menschliche Myokardpräparate gewonnen (n=32), deren Zellmembran mittels lipophiler Detergenzien (Triton-X-100) permeabilisiert wurde. Somit wurde der kontraktile Apparat bei gleichzeitiger Ausschaltung sämtlicher membranabhängiger Prozesse frei zugänglich. Es wurden die Auswirkungen unterschielich hoher Interleukin-1 und Interleukin-6 Konzentrationen (pIL 10–11–10–5) auf das Kontraktions- bzw. Relaxationsverhalten demembranisierter Herzmuskelfasern bestimmt. Gemessen wurde die isometrische Kraftentwicklung, die Zeitkonstante, als maßgebliche Zahl der Kontraktionskinetik, sowie die T/2-Relaxationszeit (Meßbedingungen: Vordehnung 2mN, 26°C Badtemperatur, isometrische Bedingungen). Ergebnisse: Nach Analyse der isometrischen Kraftentwicklung konnte weder für Interleukin-1 noch für Interleukin-6 ein von initial durchgeführten Kontrollmessungen (ohne Interleukin-Zusatz) abweichendes Ergebnis festgestellt werden. Auch die Auswertung der kinetischen Versuchsparameter (Zeitkonstante/T/2-Relaxationszeit) konnte kein statistisch signifikantes Abweichen von zuvor durchgeführten Kontrollen aufdecken. Selbst die Verwendung extrem hoher Interleukin-Konzentrationen (pIL-1/pIL-6 1–2×10–5) konnte keine Wirkung auf das Kontraktions- bzw Relaxationsverhalten demembranisierter Herzmuskelfasern hervorrufen. Schlussfolgerungen: Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass Interleukin-1 und Interleukin-6 keine Wirkung auf die kontraktilen Proteine entfalten können. Dementsprechend können einige auf Ebene des kontraktilen Apparates potenziell negativ inotropen Reaktionskaskaden als Wirkungsmechanismen der Zytokine ausgeschlossen werden. Klinische Interventionen, die eine Verbesserung des Kontraktionsverhalten bei Sepsis etc. auf der Ebene des kontraktilen Apparates anstreben, scheinen nach den hier vorgestellten Daten wenig erfolgversprechend zu sein.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1007/s003980070024
Permalink
