Einfluß des Flowmodus und der Dauer der extrakorporalen Zirkulation auf Translokation von Endotoxin aus dem Intestinaltrakt und Zytokinbildung

Abstract

Ziel: Die Studie soll klären, welchen Einfluß der Flowmodus und die Dauer der extrakorporalen Zirkulation (EKZ) bei kardiochirurgischenEingriffen auf die Endotoxintranslokation aus dem Darm hat. Wir untersuchten, ob die umstrittene pulsatile Perfusion über eineVerbesserung der intestinalen Mikrozirkulation zu einer Verminderung des freiwerdenden Endotoxins führt. Parallel hierzu wurde dasAusmaß und das zeitliche Auftreten der Bildung von Zytokinen, speziell von Interleukin (IL) 6 und 8, untersucht und die Abhängigkeit von derEndotoxinfreisetzung ausgewertet.

Methodik: Das untersuchte Patientenkollektiv bestand aus 48 Erwachsenen, die sich einer elektiven kardialen Revaskularisierungund/oder Klappenimplantation unterzogen. Bei 24 Studienteilnehmern kam das pulsatile Perfusionsverfahren zur Anwendung. Es wurdendie Plasmakonzentrationen an Endotoxin und IL 6 und 8 bestimmt. Um die unterschiedliche Bypasszeit zu berücksichtigen, erfolgte bei derAuswertung zusätzlich eine Differenzierung zwischen den Patienten mit einer EKZ-Dauer von weniger und mehr als 97 Minuten (Median).

Ergebnisse: Die Endotoxinplasmakonzentration stieg während der EKZ bei allen Patienten an. 30 Minuten nach EKZ fanden sichsignifikant niedrigere Spitzenwerte bei den Patienten mit pulsatilem Perfusionsverfahren. Das Ausmaß der Endotoxinämie war jedoch nichtabhängig von der Dauer der EKZ. Etwa eine Stunde nach Anstieg des Endotoxins kam es zu einer Zunahme der Plasmakonzentrationenvon IL 6 und 8 und die Spitzenwerte korrelierten signifikant mit der Bypasszeit, nicht aber mit dem Flowmodus. Eine Bypasszeit > 97 minwar mit einer deutlich höheren Konzentration von IL6 und 8 verknüpft. Hinsichtlich der Abhängigkeit zwischen Endotoxinämie und Zytokinsynthese fand sich nur eine schwache Korrelation, so daß postuliertwerden muß, daß die Freisetzung von Endotoxin aus dem Intestinaltrakt während der EKZ nicht der alleinige Auslöser der Zytokinbildungist. Vielmehr scheinen die veränderten Verhältnisse im Rahmen des kardiopulmonalen Bypasses durch den Kontakt mit großenFremdoberflächen und der Traumatisierung des Blutes im extrakorporalen System mit zunehmender Dauer, ferner der chirurgische Eingriffan sich die maßgeblichen Stimuli zur Zytokinsynthese zu sein. Endotoxin, als potenter Stimulus bekannt, spielt als Auslöser eine eheruntergeordnete Rolle. Die Daten legen nahe, daß die Endotoxinfreisetzung aus dem Darm während der EKZ unmittelbar von der Qualität der intestinalenMikrozirkulation abhängig ist, die unter anderem durch die Verwendung des pulsatilen Perfusionsmodus positiv zu beeinflussen ist. DieDauer der EKZ zeigt keinen Einfluß. Inwieweit die Anwendung des alternativen, vielfach kontrovers diskutierten pulsatilen Flowmodus einen positiven Effekt auf das klinische Ergebnis hat, muß Gegenstand weiterer Studien bleiben.