Esmolol-basierte Kardioplegie als Alternative zu hyperkaliämischer Blutkardioplegie bei akuter Myokardischämie im Rattenmodell

Abstract

HINTERGRUND: Es konnte bereits gezeigt werden, dass eine Esmolol-basierte Blutkardioplegie (Fujii und Chambers 2013) und eine Esmolol-basierte kristalloide Kardioplegie gegenüber einer hyperkaliämischen kristalloiden Kardioplegielösung eine statistisch signifikant bessere Kardioprotektion bietet (Nishina und Chambers 2017). Zudem ist beschrieben, dass die Gabe von Esmolol als intermittierende Infusion das Myokard besser als eine kontinuierliche Esmololinfusion schützt (Bessho und Chambers 2001) und der protektive Effekt auch bei längeren Ischämieperioden anhält (Bessho und Chambers 2002). ZIEL: Da es weder experimentelle Daten für die intermittierende Gabe von Esmolol-basierter Kardioplegie mit einem längeren Infusionsintervall (20 min) im Vergleich zu hyperkaliämischen blutbasierten Kardioplegielösungen, noch entsprechende Untersuchungen in einem mit blutperfundierten Langendorffapparat gibt, war das Ziel dieser Arbeit den Einfluss einer kristalloiden Esmolol Kardioplegie (ECCP), einer Esmolol Blutkardioplegie (EBCP), der Calafiore Blutkardioplegie (Cala) und der Buckberg Blutkardioplegie (Buck) nach herbeigeführter Ischämie auf die Herzfunktion, den Stoffwechsel und die Infarktgröße in isolierten Rattenherzen zu untersuchen. METHODEN: An den Herzen wurde jeweils für 30 Minuten ein regionaler Myokardinfarkt innerhalb des RIVA-Gebiets erzeugt. Im Anschluss wurde die Aorta abgeklemmt und es wurde ein Herzstillstand mittels einer der jeweiligen Kardioplegielösungen (ECCP, EBCP, Cala oder Buck) induziert. Nach einer 90-minütigen Aortenklemmung wurde die Ligatur entfernt und für weitere 90 min reperfundiert. Über diesen Zeitraum wurde kontinuierlich der linksventrikuläre Spitzendruck (LVpdP), die Kontraktionsgeschwindigkeit (dLVP/dtmax), die Relaxationsgeschwindigkeit (dLVP/dtmin), die Herzfrequenz und der Koronarfluss aufgezeichnet. Darüber hinaus wurden Stoffwechselparameter analysiert, die Infarktgröße wurde planimetrisch bestimmt und die Myokardschädigung wurde elektronenmikroskopisch ermittelt. ERGEBNISSE: Bei der Erholung der hämodynamischen Parameter zeigte sich nach 30 min Reperfusion in der EBCP- und ECCP-Gruppe ein statistisch signifikant höherer linksventrikulärer systolischer Druck gegenüber der Calafiore-Gruppe (EBCP 119 ± 53 vs. Cala 84 ± 25 %BL, p = 0,046; ECCP 114 ± 33 vs. Cala 84 ± 25 %BL, p = 0,026). Zudem zeigte sich in der EBCP-Gruppe ein statistisch signifikant höherer Koronarfluss nach 30 min Reperfusion gegenüber der Calafiore-Gruppe (EBCP 147 ± 62 vs. Cala 62 ± 41 %BL, p = 0,040). Während der Reperfusion zeigte sich in der ECCP und Buckberg-Gruppe ein tendenziell höherer myokardialer Sauerstoffverbrauch, was auf mehr erhaltenes vitales Myokard hinweisen könnte, aber dieser Unterschied war nicht statistisch signifikant. Außerdem war der Sauerstoffverbrauch der EBCP-Gruppe nach 90 min Reperfusion sogar höher als während der Reperfusion, aber auch dies war statistisch nicht signifikant verschieden. Man kann also davon ausgehen, dass alle Lösungen in diesem Anwendungsfall einen vergleichbar guten Schutz des Myokards vor Ischämie-/Reperfusionsschäden bieten. Die Myokardinfarktgröße und der Erhalt der elektronenmikroskopischen Ultrastruktur war in allen Gruppen ähnlich. SCHLUSSFOLGERUNGEN: Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass ECCP und EBCP in dem oben beschriebenen Tierversuchsmodell an Rattenherzen mit regionaler Myokardischämie eine wirksame Kardioprotektion und einen vergleichbar guten Schutz des Myokardgewebes wie kaliumbasierte Blutkardioplegien wie Calafiore und Buckberg Blutkardioplegie bieten.