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Institut für Kreislaufforschung und SportmedizinMolekulare und Zelluläre Sportmedizin
Kloster Irsee DGEM Wilhelm Bloch 27.10.2018
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Veränderung der „Blood Brain Barrier“ ein wichtiger Pathomechanismus der Entzündungen im Gehirn z.B. Multiple Sklerose
Larochelle et al. FEBS 2011
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PBMC können nicht einfach durch die Gefäßwand transmigrieren
Endothel
PBMC PBMC
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Song et al., 2015, Cell Reports
Lokale MMP-Aktivität spielt eine wesentliche Rolle bei Neuroinflammation
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Warum kommt es zu langfristigen Umstellungen des Immunsystems?
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Trainings induzierte NK-Zell-Aktivierung ist geregelt durch epigenetische Modifikation
Zimmer, Bloch et al. 2014 IJSM
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Wie wir unser Gefäßsystem fit machen
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Die Gefäße von „Trainierten“ verändern sich sowohl strukturell (weiter) als auch funktionell (besser regulierbar)
Zandrino et al. 2000
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Anregung der kardiovaskuläre Regeneration durch Stammzellen / Vorläuferzellen (EPC) von körperlicher Aktivität abhängig?
Urbich und Dimmeler Circ. Res. 2004
Stammzellen / Vorläuferzellen
Gefäßneubildung Gefäßwandregeneration
MyokardersatzMyokardregeneration
undifferenzierte Zelle
undifferenzierte Zelle
KardiomyozytNukleus
EmpfängerKnochenmark
EmpfängerHerzgewebe
Reste des männlichen Empfängerherz
Weibliches Donorherz
Y-Chromosom mitFluoreszenzmarkierung
Schwartz RS, NEJM 2002
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Die ersten Studien die eine Zunahme der endothelialen Vorläuferzellen (EPCs) auf einen Trainingsreiz belegen:
Laufs et al. Circulation 2004EPC durch Training erhöht – Bildung und Freisetzungverbesserte Atherogenese
Rehman et al. 2004Zirkulierende angiogene Zellen (CAC) + EPC nach einer Trainingeinheiterhöht
Adams et al. Arterioscler. Thromb. Vasc. Res. 2004Training induzierte Ischämie führt zu einer erhöhten Zahl von EPC – VEGF-abhängig
Sandri et al. Circulation 2005Training erhöht Zirkulierende Progenitor Zellen (CPC) – verbesserte Endothelintegration und erhöhte CXCR4-Expressionn
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Adams et al. Arterioscler. Thromb. Vasc. Res. 2004
Laufs et al. Circulation 2004
Trainingsinduzierte Anpassung der zirkulierenden EPCs bei Patienten mit Koronarer Herzkrankheit
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Endothelial progentior cells (EPC) - Training
Effekt von training & Hypoxie konditioniertes Serum auf EPCs
Training: Ramp-Test (100 W + 30 W Minute)
Hypoxie: Normobare Hypoxie (4000 m)
Blutentnahmen: pre, 10min, 4h
n=4*: p<0.05 vs. vor Training
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Zellalterung und Teilungsarrest kann durch Training reduziert werden
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Modified from Goon et al. Neoplasia 2006
Neue Gefäße
Endothelzellen
Training beeinflusstGefäßreparatur undGefäßneubildung
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Passive Eigenschaften der Gefäße werden durch Training beeinflusst
Anpassung und Umbau des Gefäßbindegewebes
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Sportphysiologische Relevanz – Training hält das vaskuläre Bindegewebe in Form
90 minütige Intervallbelastung bis 85% VO2max
Suhr et al. J Appl Physiol 103:474-483 2007
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Suhr et al. AJP 2007
Training setzt Proteasen ins Blut frei die Basalmembranbestandteile spalten können – Bedeutung für Invasion Immunzellen?
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Gene expression
Growth factor receptor
Growth factor Mechanosensors
(e. g. integrins)
Signal transduction
Cell metabolism
Function
Structure
Protein turnover
ECM network
ECM network-derived cleavage
fragments
Indirect Direct
Mediators of mechanical stimuli
Cell
ECM network
Suhr and Bloch 2010
Körperliche Aktivität induziert Veränderungen der Extrazellularmatrix und der Mechanotransduktion