Die Klinik der Sepsis ist mit einer Herzinsuffizienz assoziiert, die als septische Kardiomyopathie bezeichnet wird. Im einzelnen bestehtdiese trotz erhöhten Herzminutenvolumens vorliegende Insuffizienz des Herzens in einer Dilatation beider Ventrikel und Hypokinesien desMyokards. Funktionell folgen daraus verminderte biventrikuläre Auswurffraktionen, eine erhöhte Compliance und letztendlich dieUnfähigkeit des Herzens, durch Anstieg des Herzminutenvolumens den erheblichen systemischen Blutdruckabfall des septischen Patientenadäquat zu kompensieren. In vielen Fällen trägt diese Erkrankung deshalb zum therapierefraktären kardiovaskulären Kollaps bei, der in ca.50% der Fälle zum Tode des Patienten führt. In diesem Zusammenhang ist die Bedeutung bakterieller Pathogenitätsfaktoren schon früherkannt worden, doch standen Untersuchungen mit lebenden Keimen, besonders aber mit Endotoxinen immer im Mittelpunkt derForschung. Inwieweit bakterielle Exotoxine beteiligt sein können, ist vergleichsweise unbekannt. Staphylococcus aureus und Escherichiacoli stellen nicht nur die häufigsten Erreger septischer Krankheitsbilder dar, sondern sind als Bildner von Exotoxinen bekannt, welchemaßgebliche Bedeutung für die Virulenz der entsprechenden Bakterienstämme haben. Die extraintestinal bedeutsamsten Exotoxine,a-Toxin von Staphylococcus aureus und Escherichia coli Hämolysin, gelten als Prototypen porenbildender Hämolysine. Ihrepathophysiologische Bedeutung in der Sepsis ist in Zellkulturen, isolierten Organen und Ganztiermodellen nachgewiesen worden. DieAktivierung betroffener Zellen durch sublytische Dosen scheint dabei das charakteristische pathophysiologische Konzept dieserPorenbildner zu sein. Untersuchungen an Lungen, Darm und Herz ergaben Hinweise auf die Beteiligung des Arachidonsäurestoffwechselsmit Freisetzung vasoaktiver Eicosanoide. Die Induktion von Mikrozirkulationsstörungen durch diese Mediatoren konnte bisher in Lunge undDarm, nicht aber für das Herz eindeutig nachgewiesen werden. Deshalb wurde in der vorliegenden Arbeit mittels gefärbter Mikrosphärendie regionale Perfusion verschiedener Myokardareale isoliert und zellfrei perfundierter Rattenherzen unter Einwirkung der genanntenToxine bestimmt. Diese Messungen können Veränderungen der regionalen Perfusionsintensität in kleinen Gewebemengen quantifizieren.Gleichzeitig wurden Parameter der Herzfunktion erfaßt. Es sollten dabei Pathomechanismen beider Exotoxine und mögliche Unterschiedegenauer herausgearbeitet werden. Die Applikation beider Toxine in die coronare Strombahn bewirkte eine erhebliche coronareGefäßwiderstandserhöhung und Abnahme der Kontraktilität des Herzens. Die Untersuchungen der Mikrozirkulation ergaben toxininduzierteVerteilungsstörungen der Perfusion zwischen endokardialen und epikardialen Myokardschichten der freien linken Ventrikelwand.Interessanterweise erzeugte ECH eine Minderperfusion endokardial gelegener, a-Toxin eine Minderperfusion epikardial gelegenerMyokardareale. Dies deutet auf die Beteiligung unterschiedlicher Mediatorsysteme hin. Bestätigt wurde dies durch den Einsatz jeweilseines Cyclooxygenase- und eines Lipoxygenaseinhibitors. Im Falle des a-Toxins konnte durch die Blockierung der Cyclooxygenase diecoronare Vasokonstriktion, die Kontraktilitätsabnahme und die Perfusionsumverteilung signifikant verringert werden, was die Rolle vonTxA2 als vasoaktives Agens nahelegt. Bei ECH zeigte die Blockierung der Lipoxygenase eine entsprechende Wirkung. Hier deuten dieErgebnisse auf die Beteiligung der Leukotriensynthese hin. Zudem scheinen die genannten Eicosanoide nicht nur für die Störung dermyokardialen Mikrozirkulation im Sinne einer Verteilungsstörung verantwortlich zu sein, sondern führen erstaunlicherweise über diesePerfusionsinhomogenitäten offensichtlich auch zur Abnahme der Herzleistung. Diese Entdeckung relativiert die vielbeachtete Rollekardiodepressiv wirkender Zytokine in der septischen Kardiomyopathie. Sie bestätigt nicht nur die pathogenetische Relevanz bakteriellerExotoxine bei der Entstehung der Sepsis, sondern verifiziert den Verdacht, daß die in anderen Organen schon charakterisiertenMikrozirkulationsstörungen auch im Herz durch Freisetzung vasoaktiver Lokalmediatoren zur septischen Organschädigung beitragen.
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