Hintergrund: Pulmonale Veränderungen zu verursachen ist eine der charakteristischen Eigenschaften der Herzinsuffizienz. Das Wissen über die zu Grunde liegenden molekularen Anpassungsvorgänge ist spärlich. Diese Arbeit setzt es sich zum Ziel pulmonale molekulare Veränderungen in der Tachykardie-induzierten Herzinsuffizienz aufzudecken, um Ansatzpunkte für die Entwicklung von therapeutischen Interventionsmöglichkeiten zu erhalten.
Methoden: Herzinsuffizienz wurde in sechs Kaninchen induziert durch progrediente Steigerung der Frequenzstimulation des rechten Ventrikels nach Implantation eines programmierbaren Herzschrittmachers. Sechs unbehandelte Tiere dienten als Kontrollen. Transthorakale Echokardiographie und invasive hämodynamische Messungen wurden wiederholt durchgeführt. Lungengewebeproben wurden der zweidimensionalen Gelelektrophorese unterzogen und differentiell exprimierte Proteine wurden mittels Massenspektrometrie identifiziert. Das Western Blot- Verfahren schloss sich für zwei ausgewählte Proteine zur Validierung an.
Ergebnisse: Die Herzinsuffizienz wurde durch signifikant veränderte funktionelle und morphologische Eigenschaften gesichert. Im pulmonalen Proteom der herzinsuffizienten Tiere wurden neun differentiell exprimierte Proteine identifiziert (fünf vermehrt, vier vermindert). Sie gehören fünf funktionellen Gruppen an: Modifikation der Zusammensetzung des Zytoskeletts, Veränderung der alveolokapillären Permeabilität, Reduktion der enzymalen antioxidativen Fähigkeit, Beeinflussung der zellulären Energiegewinnung, verstärkte Expression eines Enzyms für die Methylierung von Molekülen.
Schlussfolgerung: Das pulmonale Proteom zeigt in der experimentellen Herzinsuffizienz wesentliche Veränderungen. Die Ergebnisse stellen eine Ergänzung des bisherigen Wissensstandes über die Reaktionen der Lunge auf Beanspruchung dar, indem sie die fundamentalen molekularen Anpassungsvorgänge aufzeigen.

Background: One of the characteristics of heart failure (CHF) is to cause pulmonary changes. Knowledge about underlying molecular adaptions is scarce. This study aims to determine pulmonary molecular changes in tachycardia-induced heart failure to provide targets to develop therapeutic interventions.
Methods: CHF was induced in six rabbits by progressive right ventricular pacing after implantation of a programmable cardiac pacemaker, six untreated animals served as controls. Transthoracic echocardiography and invasive hemodynamic measurements were repeatedly performed. Pulmonary tissue specimens underwent two-dimensional gel electrophoresis and differentially expressed proteins were identified by mass spectrometry. Western Blot analysis was performed for validation of two selected proteins.
Results: CHF was ensured by significantly altered functional and morphological parameters. In the pulmonary proteome of the CHF animals nine differentially expressed proteins were identified (five up-regulated, four down-regulated). They belong to five functional groups: modification of the composition of the cytoskeleton, impairment of alveolar-capillary permeability, reduction of antioxidative properties of enzymes, influence on the cellular energy metabolism, up-regulation of an enzyme for methylisation of molecules.
Conclusion: The pulmonary proteome is altered by experimental heart failure. The results are a supplement to the current knowledge about pulmonary stress failure by specifying fundamental molecular adaptations.