Sepsis wird durch eine überempfindliche Reaktion des Wirts gekennzeichnet, die den Einfluss von Stickstoffmonoxid (NO) auf die Mikrozirkulationsstörung beinhaltet, was zu einem katecholamine-resistenten Schock führt. Es kommt auch zur makrozirkulatorischen Störung und damit verbundenen Perfusionsstörungen der Organe. Das Gehirn ist sehr empfindlich gegenüber inadäquater Durchblutung. Distale Vagusnerv-Stimulation mildert das Entzündungsgeschehen und verbessert möglicherweise das Ergebnis der Sepsis. Diese Studie stellt die Auswirkungen der Vagusnerv-Stimulation auf die Integrität der zerebralen Mikrozirkulation dar.Hierzu wird die neurovaskuläre Kopplung vom somatosensorischen Kortex bei beatmeten und sedierten Ratten durch elektrische Stimulation der Vorderpfote, EEG- sowie transkranielle Laser-Doppler-Flussmessung erfasst. Bei den nicht-septischen und septischen Ratten wurde die Wirkung der bilateralen Vagotomie, Vagotomie mit linksseitiger distaler Vagusnerv-Stimulation und einer Placebo-Gruppe verglichen. Das ruhe LDF Signal, die evozierten Potentiale und hämodynamischen Reaktionen wurden über einen Zeitraum von 4,5 Std. gemittelt. Der Effekt auf das NO-System wurde am Ende des Experiments durch die Analyse von iNOS-Expression und Nitrit/Nitrat-Messungen erfasst sowie die Zytokine (IFN-γ, TNF-a, IL-6, IL-10), hypoxischen Signalmoleküle wie HIF-2a und Apoptose-Moleküle Bax bewertet.Das Auftreten eines zerebralen mikrovaskulären Versagens ist von der Schwere der entzündungsfördernden Phase der Erkrankung abhängig. Endotoxin induziert ein moderates sepsis-assoziiertes Syndrom mit typischen makrozirkulatorischen Veränderungen wie z.B. Senkung des Blutdrucks und schwaches Auftreten von zerebraler Hyperämie. Des Weiteren wurden zeitabhängige mikrozirkulatorische Störungen mit Entkopplung und Depression der evozierten Potentiale beobachtet. Zusätzlich zu den entzündungshemmenden Tendenzen auf den Zytokinspiegel, stabilisiert die Stimulation des Vagusnervs die neurovaskuläre Kopplung und evozierte Potentiale ohne hemmenden Einfluss auf das Stickstoffmonoxid-System. Die positive Auswirkung auf die evozierten Potentiale könnte teilweise das Ergebnis der Sepsis erklären. Vagotomie ist assoziiert mit schweren Entzündungen, was zu einem hypoxischen Zustand führt, gezeigt durch die Erhöhung der HIF-2a Werte. Die Ergebnisse von Vagotomie und Vagusnerv-Stimulation unterstützen sogar die Hypothese von Tracey eines "cholinergen entzündungshemmenden Wegs".Zum Schluss kann gesagt werden, dass die Vagusnerv-Stimulation vor zerebralem Mikrozirkulationsversagen schützt, welches die neuronale Integrität gefährdet. Zudem ist anzumerken, dass die Vagusnerv-Stimulation keinem Effekt auf das NO-System hat.
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