Ziele

Die Folgen eines Mangels an Spenderherzen könnten durch die Verwendung von Allotransplantaten aus Spenden nach einem Kreislaufstillstand (DCD) abgemildert werden. In der vorliegenden Arbeit untersuchten wir die protektive Wirkung von Melatonin auf Myokardischämie/Reperfusions (MI/R)-bedingte Schädigungen in einem DCD-Herzmodell nach Ex-vivo-Perfusion.

Hauptmethoden

Die Spenderherzen wurden DCD-Modell-Ratten entnommen, die mit oder ohne Melatonin vorbehandelt und einer 30-minütigen Ex-vivo-Perfusion mit anschließender Transplantation unterzogen wurden. Gewebeproben wurden 3, 12 und 24 Stunden nach der Herztransplantation genommen. Das Myokardödem wurde anhand des Wassergehalts und des Nass/Trocken-Verhältnisses bewertet, und die Entzündung wurde mittels Hämatoxylin- und Eosin-Färbung untersucht. Das Expressionsniveau von Matrix-Metalloproteinase-9, Interleukin-6 und Tumornekrosefaktor-α wurde bestimmt. Das oxidative Stressniveau wurde anhand des Malondialdehydgehalts, der Aktivität von Superoxiddismutase und Glutathionperoxidase sowie der Expression von Nrf2, NQO1 und Cytochrom-C bestimmt. Die myokardiale Apoptose wurde mit Hilfe des TUNEL-Tests und der Messung der Expressionsniveaus von Bax, Bcl-2, Caspase-3 und gespaltener Caspase-3 nachgewiesen. Die Aktivierung des JAK2/STAT3-Signalweges wurde durch die Bestimmung der p-JAK2- und p-STAT3-Werte beurteilt.

Schlüsselergebnisse

Die Vorbehandlung mit Melatonin schützte das Herz durch Reduktion von Myokardödem und -entzündung, Abschwächung des oxidativen Stresses und Verringerung der myokardialen Apoptose gegen MI/R. Darüber hinaus wurde nach der Melatonin-Behandlung der JAK2/STAT3-Signalweg während der MI/R aktiviert. Die protektiven Effekte von Melatonin wurden durch AG490 aufgehoben.

Bedeutung

Die Vorbehandlung mit Melatonin schützte das Herz in einem DCD-Herzmodell nach Ex-vivo-Perfusion gegen MI/R. Melatonin übte über die Aktivierung des JAK2/STAT3-Signalweges eine kardioprotektive Wirkung aus.