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Im Jahre 2006 wurden wir erstmals nach Nordossetien/Kaukasus gebeten, um dort die Opfer nach einem Terrorüberfall an einer Schule in Beslan zu behandeln, die durch Explosionen Trommelfellperforationen erlitten hatten. Erst durch die begleitende Spende eines modernen Operationsmikroskopes wurde[for full text, please go to the a.m. URL], 84. Jahresversammlung der Deutschen Gesellschaft für Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde, Kopf- und Hals-Chirurgie

Titel I Verzeichnis der Abbildungen VIII Verzeichnis der Tabellen IX Verzeichnis der Abkürzungen X Danksagung / Acknowledgments XI Abstrakt / Abstract XIII 1. Einleitung 1 1.1. Hypertonie ist weltweit eine bedeutende Krankheit 1 1.2. Bluthochdruck wird als quantitative Eigenschaft vererbt 2 1.3. Komplexe Eigenschaften der Hypertonie erschweren die Untersuchung ihrer genetischen Ursachen 5 1.4. Verschiedene Konzepte haben die genetische Analyse komplexer Krankheiten möglich gemacht 7 1.5. Tiermodelle sind ein repräsentatives Werkzeug zur genetischen Dissektion der Hypertonie 9 1.6. In der Rattengenetik werden verschiedene Strategien angewandt 12 1.6.1. Intervallkartierung 12 1.6.2. Untersuchung von Kandidatengenen in Kopplungsanalysen 13 1.7. Durch die QTL-Kartierung soll der genetische Anteil der Blutdruckvariabilität analysiert werden 13 1.8. Zielsetzung dieser Arbeit 17 2\. Material und Methoden 20 2.1. Tierexperimenteller Teil 20 2.1.1. Verwendete Tiere 20 2.2. Bestimmung hämodynamischer Parameter 22 2.2.1. Intraarterielle Blutdruckmessung 22 2.2.2. Radiotelemetrische Blutdruckmessung 22 2.3. Gewebeentnahme zur DNA-Extraktion 23 2.4. Isolierung genomischer DNA 23 2.5. Präparation von DNA-Vorratsplatten 24 2.6. Synthese und Aufbereitung der Primer 24 2.7. Radioaktive Markierung der Oligonukleotidprimer 26 2.8. Polymerasekettenreaktion (PCR) 27 2.9. Polyacrylamid-Elektrophorese 28 2.10. Restriktionsverdau und Elektrophorese auf Agarose-Gelen 29 2.11. Testung der Primer auf Polymorphismen 30 2.12. Statistische Analyse, Kartierung und Kopplungsanalyse 31 3\. Ergebnisse 32 3.1. Identifikation des Cac8I-Restriktionsfragmentlängenpolymorphismus in Exon 3 des Ratten-Kallistatin-Gens durch vergleichendes Sequenzieren in verschiedenen Rattenstämmen 32 3.2. QTL-Kartierung auf Chromosom 6 in Kohorte A 35 3.3. Phänotypenanalyse in Kohorte A 39 3.4. Erweiterung der Kohorte um 102 Tiere und Verwendung weiterer Marker 41 3.5. Testung der in Datenbanken neu gefundenen SSLP-Marker auf Polymorphismen zwischen WKY und SHRSP 43 3.6. QTL-Kartierung der Kohorte B 45 3.7. Poweranalyse der Kohorte B 48 3.8. Phänotypenanalyse der Kohorte B 49 3.9. Identifizierung möglicher Kandidatengene in der Region um D6MGH10 51 4\. Diskussion 53 4.1. Unsere Kopplungsanalyse zeigt durch die Erweiterung der ursprünglichen Kohorte einen blutdruckregulierenden QTL 53 4.2. Die Verfügbarkeit, genomische Dichte und vorhandene Polymorphismen von genetischen Markern bestimmt die Genauigkeit unserer Kopplungsanalyse 59 4.3. Die Wahl des Stammes erlaubt die Analyse der Salzabhängigkeit in der Ätiologie der Hypertonie 60 4.4. Der gezeigte QTL beeinflusst den systolischen Blutdruck, den diastolischen Blutdruck und den Pulsdruck 60 4.5. Kandidatengene spielen durch die Physiologie ihrer Genprodukte eine mögliche Rolle bei der Entstehung der Hypertonie 62 4.6. Die genetische Dissektion des QTL und der flankierenden Region erschließt weitere Kandidatengene für die Hypertonie 64 4.7. Die salzabhängige Entstehung der Hypertonie ist möglicherweise von einer genetischen Prädisposition abhängig 66 4.8. Entwicklungseinflüsse bestimmen möglicherweise in ihrem Verlauf die Ausprägung des Blutdrucks 67 4.9. Ausblick auf die zukünftige Suche nach den molekularbiologischen Ursachen der Hypertonie 68 5\. Zusammenfassung 71 6\. Literaturverzeichnis 73 6.1. Verzeichnis der verwendeten Internetressourcen 73 6.2. Referenzen 73 6.3. Bücher und Monographien 84 7. Lebenslauf 86 8. Publikationen 88 9. Versicherung 89, Im Rattenmodell der zum Schlaganfall neigenden spontan hypertensiven Ratte (SHRSP) wurde eine Region mit zwei Kandidatengenen für Hypertonie auf Chromosom 6, Kallistatin und Bradykininrezeptor B2, genotypisiert. Die Kopplungsanalyse einer Kohorte A von 112 Tieren der zweiten Tochtergeneration (F2) aus einer Kreuzung zwischen hypertensiven SHRSP- und normotensiven WKY- Ratten zeigte eine grenzwertige Kopplung des anonymen Markers D6MGH10 an den systolischen Blutdruck mit einem LOD-Wert von 2,4 sowie an den Pulsdruck mit einem LOD-Wert von 2,9 und an die Herzfrequenz nach übermäßiger Salzaufnahme mit der Nahrung ( Salzbelastung ) mit einem LOD-Wert von 2,5. Die Marker für Kallistatin und für den Bradykininrezeptor B2 zeigten lediglich LOD-Werte von jeweils 1,4 bzw. 1,5 für den basalen Pulsdruck. Um dieses Ergebnis zu validieren, wurden zusätzlich weitere 102 Tiere untersucht, die nach dem gleichen Schema und von genetisch identischen Ausgangsstämmen gezüchtet worden waren. In der erweiterten Kohorte B (n = 214) war eine signifikante Kopplung sowohl des basalen systolischen Blutdrucks mit einem LOD-Wert von 4,8 als auch des basalen Pulsdrucks mit einem LOD-Wert von 4,4 an den Marker D6MGH10 nachzuweisen. Dies bestätigte die vorherigen Ergebnisse und reflektierte die gesteigerte statistische Power der größeren Kohorte. Die Marker der beiden in der Nähe von D6MGH10 kartierten Kandidatengene, nämlich der für Kallistatin und für den Bradykininrezeptor B2, zeigten in der erweiterten Kohorte keine Kopplung. Unser Experiment vermochte bei dem gegebenen α =0,05 mit einer statistischen Power von 80% einen Unterschied im basalen systolischen Blutdruck von ca. 7 mmHg oder höher und im Pulsdruck von ca. 2 mmHg oder höher zwischen den Genotypgruppen in Bezug auf den Allelstatus an den Markern für Kallistatin und den Bradykininrezeptor B2 zu detektieren. Diese Studie konnte die Existenz eines rezessiven QTL auf Chromosom 6 am oder in der Nähe des Markers D6MGH10 für basalen systolischen Blutdruck und Pulsdruck nachweisen. Die Marker der beiden in der Nähe von D6MGH10 kartierten Kandidatengene, für Kallistatin und für den Bradykininrezeptor B2, zeigten in der erweiterten Kohorte keine Kopplung. Ein größerer Einfluss der beiden Kandidatengene auf die Blutdruckregulation konnte aufgrund der fehlenden Kopplung und der Power unserer Studie weitgehend ausgeschlossen werden., A region on chromosome 6 containing two candidate genes for hypertension, kallistatin and bradykinin receptor B2, was genotyped in the Stroke Prone Spontaneously Hypertensive Rat (SHRSP), a rat model for stroke. Linkage analysis in a cohort A of 112 F2 animals derived from an intercross between SHRSP and a normotensive stroke-resistant reference strain, the Wistar Kyoto rat (WKY), revealed borderline linkage of the anonymous marker, D6MGH10, to systolic blood pressure with a LOD score of 2.4, to pulse pressure with a LOD score of 2.9, and to heart rate after escess dietary salt consumption ( salt loading ) with a LOD score of 2.5. Markers for kallistatin and bradykinin receptor B2 showed LOD scores of 1.4 and 1.5, respectively, for pulse pressure. To validate these findings, an additional 102 animals, bred according to an identical breeding scheme, were analysed. Linkage analysis in the enlarged cohort B (n = 214) showed significant linkages for D6MGH10 to both systolic blood pressure with a LOD score of 4.8 and to pulse pressure with a LOD score of 4.4, confirming the previous findings and reflecting the enhanced statistical power of the enlarged cohort. However, no linkage was demonstrated in the enlarged cohort B for the two candidate genes that map to the vicinity of D6MGH10, namely those coding for kallistatin and the bradykinin receptor B2. The experiment provided, at an α =0.05, 80% power to detect an across-genotype-groups difference in basal systolic blood pressure of about 7 mmHg or larger, and in pulse pressure of about 2 mmHg or larger, respectively, with regard to allelic status at the kallistatin and bradykinin receptor B2 markers. This study suggests the presence of a recessively acting QTL for systolic blood pressure and for pulse pressure on chromosome 6 at or in the vicinity of the marker, D6MGH10. However, no linkage was demonstrated for the two candidate genes that map to the vicinity of D6MGH10, those coding for kallistatin and the bradykinin receptor B2. Lack of linkage in and the power of our experiment ruled out a major impact of the candidate genes on blood pressure regulation.