Einfluss der Organtemperatur auf den mikrovaskulären Ischämie-Reperfusionsschaden der Leber

Ziel dieser Arbeit war es, den Einfluss der Organtemperatur während
der Ischämie auf den mikrovaskulären Ischämie-Reperfusionsschaden
systematisch zu analysieren. Um dies zu ermöglichen wurde im ersten
Abschnitt der vorliegenden Arbeit ein geeignetes Tiermodell
etabliert. Das entwickelte Modell ermöglichte eine reversible in
situ Ischämie mit anschliessender Reperfusion des linken
Leberlappens der Maus. Während der Ischämie konnte der ischämische
Leberlappen genau auf die gewünschte Temperatur eingestellt und
konstant gehalten werden. Abgesehen von der unterschiedlich
eingestellten Organtemperatur, herrschten bei allen Versuchsgruppen
gleiche Bedingungen. Weder bei der Körperkerntemperatur noch bei
dem mittleren arteriellen Blutdruck gab es signifikante
Unterschiede zwischen den Versuchsgruppen. Nach darauffolgender
Reperfusion ermöglichte das Modell eine intravitalmikroskopische
Analyse der Mikrozirkulation und anschliessende ex vivo Messungen
vieler Schadensparameter. Damit ist es gelungen, ein geeignetes
Tiermodell zur systematischen in vivo Analyse des singulären
Einflusses verschiedener Organtemperaturen auf den hepatischen
Ischämie-Reperfusionsschaden der Maus, zu etablieren. Die
Ergebnisse wiesen, in Übereinstimmung mit der Literatur, einen
ausgeprägten Ischämie-Reperfusionsschaden nach normothermer
Ischämie auf. Dabei war die sinusoidale Perfusionsrate signifikant
reduziert, es trat eine deutliche Zunahme der
Leukozyten-Endothelzell-Interaktion auf und es folgte eine massive
Freisetzung der Leberenzyme AST/GOT und ALT/GPT. Erstaunlicherweise
konnten bereits durch eine milde Hypothermie von 26°C sämtliche
Schadensparameter auf das Niveau der Shamgruppe reduziert werden.
Entgegen der Erwartung scheint es keinen linearen Zusammenhang
zwischen Organtemperatur und Ausmaß des mikrovaskulären Schadens zu
geben. Vergleichbar mit den Ergebnissen der Mikrozirkulation war
nach normothermer Ischämie auch eine Vielzahl apoptotischer Zellen
zu verzeichnen. Nahezu 17% der Hepatozyten waren TUNEL-positiv und
die Aktivität der apoptose-spezifischen Caspase-3 nahm um etwa das
vierfache zu. Auch hier bewirkte bereits ein mildes Abkühlen des
ischämischen Leberlappens auf 31,5°C eine vollständige Protektion
der Leberzellen vor Apoptose. Es zeigte sich damit auch hier kein
linearer Zusammenhang zwischen Organtemperatur und Ausmaß einer
Apoptoseinduktion. Der Verdacht auf eine durch Kälte induzierte
Apoptose konnte sich in diesem Versuchsaufbau nicht erhärten. Nach
90-minütiger Ischämie bei 4°C waren, wie auch in der Shamgruppe,
weniger als 1% TUNEL-positive Zellen zu verzeichnen und ein Anstieg
der Caspase-3-Aktivität blieb vollständig aus. Bei der Betrachtung,
ob es sich bei der Zellschädigung um nekrotischen oder um
apoptotischen Zelltod handelt, ergaben die verwendeten Messmethoden
deutliche Hinweise für beide Arten des Zelltodes.