Experimentelle Untersuchungen zur Pathogenese der septischen Kardiomyopathie : Einfluss der Lipoteichonsäure von Staphylococcus aureus auf das isoliert perfundierte Rattenherz
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Zusammenfassung
Trotz vieler verbesserter Behandlungsmöglichkeiten ist die Todesrate bei Sepsis in den vergangenen Jahren deutlich angestiegen. Darum gewinnt dieses Krankheitsbild in der modernen Medizin zunehmend an Bedeutung. Eine besonders schlechte Prognose geht mit dem Auftreten von verschiedenen Organfunktionsstörungen einher. Von einer solchen Störung kann in der Sepsis auch das Herz betroffen sein. Dabei ist es dem Herz nur bedingt möglich, adäquat mit einer Erhöhung des Herzminutenvolumen der in der Sepsis vorliegenden Erniedrigung des Blutdrucks entgegenzuwirken. Klinische Befunde dieser wegen erhöhtem Herzminutenvolumen auch als hyperzirkulatorisch bezeichneten Herzinsuffizienz sind eine Dilatation beider Ventrikel mit einer Verminderung der Ejektionsfraktion sowie Wandbewegungsstörungen des Myokards. Die septische Kardiomyopathie kann von zwei verschiedenen Pathomechanismen verursacht werden. Zum einen wirken zahlreiche kardiodepressive Zytokine wie TNF-alpha direkt auf das Herz ein und zum anderen tragen Mikrozirkulationsstörungen des Myokardgewebes zu einer Schwächung des Herzens bei. Auslöser einer Sepsis und in der Folge auch einer septischen Kardiomyopathie können die verschiedensten Mikroorganismen sein. Dabei müssen diese nicht unbedingt intakt sein. Septische Krankheitsbilder können auch durch von Bakterien sezernierte Exotoxine oder durch Zellwandbestandteile ausgelöst werden. Besonders der Zellwandbestandteil LPS gramnegativer Bakterien ist dabei sehr gut untersucht. Weit weniger bekannt sind dagegen die Pathomechanismen grampositiver Bakterien, ganz im Gegensatz zu ihrer immer weiter zunehmenden klinischen Bedeutung. Für den Zellwandbestandteil LTA grampositiver Bakterien wurden bisher pathogene Wirkun-gen auf verschiedene Zellsysteme beschrieben. Ziel der vorliegenden Arbeit war, am isoliert perfundierten Rattenherz die mögliche Beeinflussung der Herzfunktion durch den Zellwand-bestandteil LTA des grampositiven Bakteriums Staphylococcus aureus zu untersuchen. Darüber hinaus sollten Erkenntnisse über die Pathogenese der durch LTA ausgelösten Veränderungen gewonnen werden. Die Perfusion des isolierten Rattenherzens führte zu einer zeitabhängigen Schwächung des Herzens. Die Minderung der Kontraktilität war dabei von einer leichten Steigerung des koro-naren Perfusionsdruckes begleitet. Mit der Schwächung des Herzens war gleichzeitig eine verstärkte Freisetzung von TNF-alpha ins Perfusat festzustellen. Antagonisierung der TNF-alpha-Wirkung durch Verwendung eines Antikörpers verhinderte die durch LTA hervorgerufene Kontraktilitätsstörung. Die Blockade des CD14-Rezeptors führte zu einer deutlichen Verminderung der TNF-alpha-Produktion und wendete die Herzfunktionsstörung durch LTA ebenfalls ab. Eine gesteigerte Freisetzung von NO bei Perfusion der Herzen mit LTA war nicht festzu-stellen. Zur Steigerung des Perfusionsdrucks durch LTA war eine vermehrte Synthese der vasoaktiven Cyclooxygenaseprodukte Thromboxan A2 und Prostacyclin zu verzeichnen. Eine Hemmung der Cyclooxygenase verhinderte den unter LTA-Perfusion zu beobachtenden Anstieg des Perfusionsdruckes. Die gewonnenen Ergebnisse legen nahe, dass die durch Perfusion mit LTA ausgelöste Kon-traktilitätsstörung des isoliert perfundierten Rattenherzens durch eine partiell CD14-abhängige Freisetzung von TNF-alpha verursacht wird. Die durch vermehrte Produktion der Cyclooxygenaseprodukte Thromboxan A2 und Prostacyclin verursachte Änderung der koronaren Zirkulation könnte zu der durch LTA verursachten Herzfunktionsstörung beitragen. Die vorliegenden Ergebnisse zeigen darüber hinaus, dass der Zellwandbestandteil LTA von Staphylococcus aureus ein wichtiger pathogener Bestandteil grampositiver Organismen bei der Verursachung septischer Krankheitsbilder ist.Verknüpfung zu Publikationen oder weiteren Datensätzen
Beschreibung
Anmerkungen
Erstpublikation in
Wettenberg : VVB Laufersweiler 2004