Histopathologische, immunhistologische und biochemische Untersuchungen zur Prüfung der Wirksamkeit von Imexon im GalN/LPS-Modell der Maus unter besonderer Berücksichtigung der Milz

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2002

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http://dx.doi.org/10.22029/jlupub-10661

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Anhand des Einflusses auf den Krankheitsverlauf des GalN/LPS-Modells der Maus wurde die potentielle Bedeutung des 2-CyanaziridinsImexon als unterstützendes Therapeutikum für systemische bakterielle Infektionen und den septischen Schock untersucht. Das GalN/LPS-Modell ist gekennzeichnet durch einen hochakuten Verlauf. Todesfälle treten innerhalb der ersten fünf bis neun Stundennach Injektion der Toxine auf. Imexon senkte die Zahl der Todesfälle im vorliegenden Versuch um die Hälfte. Der Symptomenkomplex des Multi-Organ-Versagens (MODS), das als Folge der systemischen Entzündungsreaktionenen im Verlauf einerSepsis auftritt, ist in diesem Modell auf die selek-tive Schädigung der durch GalN sensibilisierten Leber reduziert. Die Stärke derLeberschädi-gung wurde beurteilt anhand des Plasmaspiegels der Transaminasen ASAT und ALAT, histologisch in der Färbung mit H.E.und immunhistologisch mit dem TUNEL-Test zur spezifi-schen Darstellung von Apoptosen. Imexon beeinflusste die untersuchtenBlutparameter positiv und reduzierte das Ausmaß der apoptotischen und nekrotischen Leberschädigung. Der Pathogenese im GalN/LPS-Modell liegen immunpathologische Mechanismen zugrunde, die auf der Wechselwirkung der bakteriellenLipopolysaccharide mit Abwehrzellen und -funktionen des betroffenen Organimus basieren. Zur Charakterisierung der Wirkmechanismenvon Imexon wurden verschiedene Populationen von Abwehrzellen in Leber und Milz, den in erster Linie am Krankheitsgeschehenbeteiligten Organen, immunhistologisch markiert und auf substanzbedingte Veränderungen der Zellen oder Zellverschiebungen hinuntersucht. Die Zell-verschiebungen wurden zusätzlich mittels zytofluo- und morphometrischer Untersuchungen quantifiziert. Imexon bewirkte bei verschiedenen Makrophagenpopulationen in der Leber sowie in der roten Pulpa und der Marginalzone der MilzVeränderungen der Morphologie der Einzelzelle und/ oder eine Zunahme der Expression des Antigens MAC-1 bzw. eine flächigereExpression der Antigene F4/80 und MOMA-1. Diese Veränderungen sind überwiegend Zeichen einer Aktivie-rung dieser Zellen undkönnen als Ausdruck der Beeinflussung von Makrophagen durch Imexon gewertet werden. Außerdem wurden in der Leber durch Vorbehandlung mit Imexon Zellinfiltrationen und Entzündungsreaktionen gehemmt. In der Milz warensowohl die LPS-spezifische B-Zell-wanderung von der Marginalzone in die Follikel als auch die Depletion verschiedener andererZellpopulationen reduziert bzw. deren Rückbildung beschleunigt. Diese Veränderun-gen korrelierten auch unter Einfluss derVergleichssubstanz Dexamethason mit der Stärke der LPS-induzierten Leberschädigung und gaben keinen weiteren Hinweis auf dieAngriffspunkte der Imexon-Wirkung. Durch die vorbeugende Behandlung mit Dexamethason konnte ein vollständiger Schutz vor der GalN/LPS-induzierten Leberschädigungerzielt werden. Dexamethason wirkt im GalN/LPS-Modell über eine Hemmung der Ausschüttung des Hauptmediators TNFa. Imexonhingegen hemmte den Anstieg des TNFa-Serumspiegels nicht, sondern führte unter großer Schwankungsbreite in manchen Fällen sogarzu einer zusätzlichen Erhöhung des Zytokin-spiegels. Die therapeutische Wirkung von Imexon war jedoch von der Erhöhung desTNFa-Serumspiegels unabhängig. Einen anderen Hinweis auf einen möglichen Ansatzpunkt der Wirkung von Imexon ergab die zytofluometrische Analyse von Blut und Milz. Inbeiden Kompartimenten war jeweils der Anteil einer Zellpopulation mit der Morphologie von Lymphozyten erniedrigt, die weder das B220-noch das CD3-Antigen exprimierte. Diese Veränderung trat nur unter Einfluss von Imexon auf und ist somit als substanzspezifischanzusehen. Unter Berücksichtigung v.a. auch der immunhistologischen Ergebnisse kann als ein Wirk-mechanismus von Imexon im GalN/LPS-Modelldie Beeinflussung von Makrophagen bzw. deren Aktivierung und Oberflächenantigenexpression nach Stimulation mit LPS postuliertwerden, die entweder jenseits der Ausschüttung des Hauptmediators TNFa angesiedelt ist oder zumindest vom systemischen Anstiegdieses Zytokins unabhängig ist. Das Verhalten der verschiedenen Lymphozytenpopulationen hingegen schien nicht spezifisch beeinflusstzu werden. Nur die Veränderungen der zytofluometrischen Untersuchungen könnten als Hinweis auf eine Wirkung von Imexon auf dieseZellpopulationen gewertet werden. Die meisten der untersuchten Parameter waren unter dem Einfluss von Imexon einer besonders breiten Streuung unterworfen. DieImexon-induzierten Veränderungen zellulärer Reaktionen und ihre Auswirkung auf den Krankheitsverlauf schienen in starkem Maße von derimmunolo-gischen Ausgangssituation des Organismus abzuhängen. Die Ergebnisse der vorliegenden Untersuchung lassen Imexon als unterstützendes, immun-modulatorisches Therapeutikum beiEndotoxin-bedingtem Krankheitsgeschehen als geeignet erscheinen. Eine weitergehende Analyse der zellulären Angriffspunkte und derimmunologi-schen Einflussgrößen, die die therapeutische Wirkung der Substanz beschränken, könnten die Sicherheit einesTherapie-Erfolges weiter steigern.

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