Die Rolle des endogenen Stickstoffmonoxids für den pulmonalen Ischämie-/ Reperfusionsschaden im Modell der isolierten Kaninchenlunge
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Zusammenfassung
Die mikrovaskuläre Hyperpermeabilität mit konsekutiver Ödembildung ist ein wesentliches Charakteristikum des pulmonalen Ischämie-/ Reperfusionssyndroms, wie in verschieden Modellen und in unterschiedlichen Spezies gezeigt werden konnte. Klinisch kann es hierdurch zum Bild des akuten Lungenversagens kommen. Die Rolle der endogenen NO-Synthese bei der Entstehung des Ischämie-/ Reperfusionsscha¬dens der Lunge war bisher unklar. In der vorliegenden Arbeit wurden Kaninchenlungen isoliert perfundiert und ventiliert und einer warmen Ischämieperiode unterzogen. Der spezifische Versuchsaufbau ermöglichte neben der Erfassung der pulmonalen Hämodynamik und der endothelialen Permeabilität die kontinu¬ierliche Messung der exhalativen NO-Liberation sowie der intravasalen Akkumulation der NO-Abbauprodukte (NOx). Die pulmonale NO-Produktion wurde in Versuchsreihen mit einer Ischämieperiode von 180 und 210 Minuten Länge unter normoxischer und anoxischer Ventilation und vasaler Distension (einem aus Voruntersuchungen bekannten Protektionsprinzip) erfasst. Weiterhin wurde untersucht, welchen Einfluss die Blockade der endogenen NO-Synthese durch L-NMMA im Rahmen einer normoxisch sowie einer anoxisch ventilierten Ischämieperiode auf die Ausbildung des Ischämie-/ Reperfusionsschadens hatte. Zusätzlich wurde der Einfluss von reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) im Anschluss an eine anoxisch ventilierte Ischämieperiode durch die Applikation von Superoxid-Dis¬mutase (SOD) ermittelt. Um Unterschiede der NO-Synthese zwischen einer Ischämieperiode unter vasaler Distension und vasalem Kollaps zu bestimmen, wurde das Organ in weiteren Experimenten einer 90-minütigen, anoxisch ventilierten Ischämie bei vasalem Kollaps ausgesetzt. Die Auswertung der Versuchsdaten ergab während einer normoxisch ventilierten Ischämie einen leichten Abfall der NO-Synthese, der unmittelbar nach Reperfusion auf das Ausgangsniveau zurückkehrte, bei einem moderatem Ischämie-/ Reperfusionsschaden. Die Blockade der NO-Synthese durch L-NMMA unter diesen Bedingungen modifizierte den postischämischen Permeabilitätsschaden nicht wesentlich. Nach einer anoxisch ventilierten Ischämieperiode zeigte sich ein deutlich gravierenderer Ischämie-/ Reperfusionsschaden mit einer ausgeprägten Erhöhung der kapillären Filtration. Während der Ischämieperiode kam es zu einer vollständigen Suppres¬sion der NO-Liberation. Mit erneuter Reo¬xygenierung zur Reperfusion setzte die NO-Synthese allerdings prompt und vollständig wieder ein. Überraschenderweise ließ sich der Ischämie-/ Reperfusionsschaden in dieser Versuchsreihe durch die anhaltende Inhibition der NO-Synthese durch L-NMMA deutlich reduzieren. Weiterhin reduzierte die Applikation von SOD die durch eine anoxische Ischämie hervorgerufene Permeabilitätsstörung. Auch hierbei kam es zum prompten Wiedereinsetzen der NO-Li¬beration mit der Reoxygenierung zur Reperfusion. Versuche mit einer 90-minütigen anoxischen Ischämie bei fehlendem positivem intravasalem Druck zeigten, dass auch nach einem vasalen Kollaps die NO-Synthese mit der Reoxygenierung zur Reperfusion umgehend wieder einsetzt. Zusammenfassend konnte diese Arbeit aufzeigen, dass unter einer normoxischen Ischämie kontinuierlich NO produziert wird, und der Ischämie-/ Reperfusi¬onsschaden unter diesen Bedingungen durch endogen synthetisiertes NO weder getriggert noch abgemildert wird. die unter anoxischer Ischämie supprimierte endogene NO-Synthese mit Re-oxyge¬nierung und Reperfusion wieder vollstän¬dig einsetzt und dies möglicherweise über die Interaktion mit Sauerstoffperoxid zur Entstehung der vaskulären Hyperperme¬abilität beiträgt. die pulmonale NO-Synthese nach einem Ischämie-/ Reperfusions-Manöver unter vasalem Kollaps unbeeinträchtigt bleibt und somit der protektive Effekt einer vasalen Distension während einer Ischämieperiode offenbar nicht durch NO vermittelt wird. Diese Erkenntnisse können möglicherweise für eine Verbesserung der Präservation von Spenderorganen nutzbar sein.Verknüpfung zu Publikationen oder weiteren Datensätzen
Beschreibung
Anmerkungen
Erstpublikation in
Giessen : VVB Laufersweiler 2008