Tierexperimentelle Untersuchungen zur Restitution kaltischämisch vorgeschädigter Rattenmyokardzellen mit verschiedenen Konservierungsverfahren
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Zusammenfassung
Die Organkonservierung stellt einen wichtigen Schritt in der Transplantationsmedizin dar. Die Weiterentwicklung der Transplantationsmethoden stehen auch heute noch im Mittelpunkt zahlreicher wissenschaftlicher Studien. Ziele sind unter anderem eine Minimierung des Ischämie-Reperfusionsschadens sowie eine Weiterentwicklung der Kardioprotektionslösungen. Möglichkeiten zur optimalen Organkonservierung sind Hypothermie und geeignete Konservierungslösungen. Doch wie Studien der Universität Essen wissenschaftlich belegen, ist Hypothermie selbst ein zellulär schädigender Faktor, ausgelöst durch kälteinduzierte Apotose an Leber- und Nierenendothelzellen (RAUEN et al., 1997). Untersucht werden sollte darauf basierend der Vorgang der Kaltischämie mit Folgeschäden und deren Verhinderung auf zellulärer Ebene an Myokardzellen im Tierexperiment. Es sollte geklärt werden, ob die durchgeführten Versuche an Leber- und Nierenendothelzellen auf Myokardzellen übertragbar und inwieweit Vergleiche mit etablierten Versuchsmodellen möglich sind (DE GROOT et al., 1995. RAUEN et al.) und ob Eisenchelatoren, Radikalfänger oder Na+-Ionen protektive Wirkung bei Kaltischämie zeigen. Dazu wurden Rattenmyokardzellen mit unterschiedlich zusammengesetzten Konservierungslösungen unter Hypothermie bei 4°C mit Wiedererwärmungsphasen bei 37°C inkubiert. Eingesetzt wurden Eisenchelatoren, Natriumlösungen (mit niedrigem Na+-Gehalt) und Radikalfänger. Sehr gute Ergebnisse zeigte zu Beginn unserer Versuchsserie das Antioxidans Trolox. Unter Bezugnahme auf wissenschaftliche Studien der Universität Essen ließen eine eventuelle Übertragbarkeit der Ergebnisse, durchgeführt an Leber- und Nierendothelzellen, auf Myokardzellen erhoffen. Kaltinkubationsversuche mit einer sich anschließenden Wiedererwärmungsphase zeigten gute Ergebnisse. Im weiteren Verlauf zeigten sich jedoch Mängel in Bezug auf eine 24-stündigen Warminkubation. Trolox zeigte demnach eine signifikant schädigende Wirkung bei Warminkubation. Sowohl die Zellmorphologie als auch die Funktionstüchtigkeit der Zelle waren bei mit Na+-Mangel und HTK-Lösung deutlich besser. Als schlecht erwies sich auch die Gruppe der Eisenchelatoren. Deutlich wurde dies durch die Untersuchungen der Hyperkontraktion nach Kaltinkubation. Einzig positiv blieben an dieser Stelle die Versuchsauswertungen bei Kaltinkubation mit anschließender Warminkubation. Hier zeigte sich zumindest eine nichtschädigende Wirkung der Eisenchelatoren bei Warminkubation. Ein Vergleich der protektiven Wirkung von Eisenchelatoren bei Leber- und Nierenendothelzellen bliebt leider aus. Die Testzusätze mit Na+-Mangel, speziell Na 30, zeigten, im Vergleich mit anderen Testzusätzen, überraschenderweise gute Ergebnisse. Die ausgewerteten Myokardzellen zeigten nach einer 12-stündigen kaltischämischen Phase und einer sich anschließenden 6-stündigen Warmischämie hohe Überlebensraten. Es konnten in Nachuntersuchungen keine signifikante Funktionsminderungen der Myokardzellen festgestellt werden. Letztendlich besteht jedoch die Vermutung, dass das in dieser Versuchsserie herausgefundene protektive Verhalten der Na+-Ionen auf Rattenmyokardzellen durch als ein multifaktorielles Geschehen angesehen werden sollte, welche sich mit den hier verwandten Methoden nicht darstellen lässt. Zur exakten Aufklärung dieses protektiven Verhaltens müssen weitere Versuche folgen, um weitere Erkenntnisse zu erhalten. Auch mit Abschluss dieser Dissertation ist die Antwort auf eine optimale Konservierungslösung nicht vollständig geklärt, aber auch folgende Versuchsserien tragen sicherlich positiv zum Erlangen weiterer nutzbarer Erkenntnisse bei.Verknüpfung zu Publikationen oder weiteren Datensätzen
Beschreibung
Anmerkungen
Erstpublikation in
Giessen : VVB Laufersweiler 2006