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Dissertation zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:gbv:18-24728
URL: http://ediss.sub.uni-hamburg.de/volltexte/2005/2472/


Verbesserte pankreatische Mikrozirkulation und verringerter Gewebeschaden durch therapeutische Intervention mit bovinem Hämoglobin im Rattenmodell einer schweren akuten Pankreatitis

Microcirculatory function and tissue damage is improved after therapeutic injection of bovine hemoglobin in severe acute rodent pancreatitis

Rusani, Skelkim

Originalveröffentlichung: (2004) Pancreas. 30(3):254-259, April 2005
pdf-Format:
 Dokument 1.pdf (1.364 KB) 


SWD-Schlagwörter: Akute Bauchspeicheldrüsenentzündung , Hämoglobin , Mikrozirkulation , Mikrozirkulationsstörung , Tiermodell
Freie Schlagwörter (Deutsch): bovines Hämoglobin , HBOC , Rattenmodell
Freie Schlagwörter (Englisch): hemoglobin oxygen carrier , HBOC , acute pancreatitis , rodent , microcirculation
Basisklassifikation: 44.65 , 44.61
Institut: Medizin
DDC-Sachgruppe: Medizin, Gesundheit
Dokumentart: Dissertation
Hauptberichter: Strate, Tim Gerrit (PD Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 25.04.2005
Erstellungsjahr: 2004
Publikationsdatum: 31.05.2005
Kurzfassung auf Deutsch: Verbesserte pankreatische Mikrozirkulation und verringerter Gewebeschaden durch therapeutischer Intervention mit bovinem Hämoglobin im Rattenmodell einer schweren akuten Pankreatitis

Zur Behandlung der akuten Pankreatitis steht bislang nur ein symptomatisches
Therapieregime zur Verfügung. Vor allem die schwere nekrotisierende Verlaufsform
stellt aufgrund ihrer hohen Mortalität weiterhin eine große therapeutische
Herausforderung dar. Als ein wesentlicher pathophysiologischer Faktor der akuten Pankreatitis haben sich Mikrozirkulationsstörungen herausgestellt, die eine Progression von einer milden zu einer schweren Verlaufsform bzw. eine Verschlechterung einer bereits bestehenden schweren Entzündung bedingen.
In einem Rattenmodell konnte in Vorversuchen die frühzeitige Gabe einer bovinen
stromafreien Hämoglobinlösung die Mikrozirkulationsstörungen und die
Organschädigung im Rahmen der nekrotisierenden Pankreatitis reduzieren.
Ziel der vorliegenden Arbeit war es, zu überprüfen, ob auch eine zeitverzögerte, und
damit klinisch relevantere Intervention mit HBOC-200 ebenfalls einen positiven
Einfluss auf die pankreatische Mikrozirkulation und die Pankreasschädigung hat.
Dreißig weibliche Wistar-Ratten wurden randomisiert auf drei Gruppen verteilt. Drei
Stunden nach der standardisierten Pankreatitisinduktion erfolgte die intravenöse
Behandlung mit HBOC-200, HAES oder NaCl. Unter Anwendung einer intravitalen
Immunfluoreszenzmikroskopie konnten Mikrozirkulationsparameter erhoben werden.
Zur Quantifizierung der Pankreasschädigung erfolgte die histologische Beurteilung von
Pankreasgewebe sowie die Serumanalyse von TAP und Amylase.
Unter der Therapie mit HBOC-200 fand sich eine verbesserte pankreatische
Mikrozirkulation hinsichtlich funktioneller Kapillardichte (mittlere Differenz der Fläche
unter der Kurve (Area Under the Curve (AUC)) 95,2 (SE 12,4), p<0,001) und
Leukozytenadhärenz (52,6 (SE 9,2); p<0,001) im Vergleich mit der NaCl-Gruppe und
einer verbesserte Leukozytenadhärenz im Vergleich mit der HAES-Gruppe (24,1 (SE
9,2); p=0,037). Die histologische Schädigung war in der HBOC-200-Gruppe geringer als
in der NaCl-Gruppe (6,75 vs. 12 (5,25-7,75 vs. 8,25-14); p=0,001) und geringer als in
der HAES-Gruppe (6,75 vs. 9 (5,25-7,75 vs. 7,5-10,75); p<0,001) ausgeprägt.
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Die TAP-Konzentrationen lagen im Mittel in der HBOC-Gruppe niedriger als in der
NaCl-Gruppe (7,8 nmol/l (SD 4,2) vs. 17,8 nmol/l (SD 3,3); p<0,001) und niedriger als
in der HAES-Gruppe (7,8 nmol/l (SD 4,2) vs. 15,1 nmol/l (SD 6,7); p=0,009).
Die Serumaktivität der Amylase zeigte in der HBOC-Gruppe niedrigere Werte als in der
NaCl-Gruppe (3345,08 U/l (SD 1633,7) vs. 6903,26 (SD 2247,0); p=0,001) sowie
niedrigere als in der HAES-Gruppe (3345,08 U/l (SD 1633,7) vs. 6337,38 (SD 2038,36);
p=0,002). Zwischen der NaCl- und HAES-Gruppe ergaben beide erhobenen
Serumparameter keine signifikanten Unterschiede.
Zusammenfassend konnte die therapeutische Gabe von HBOC-200 auch nach einem
zeitlichen Intervall von drei Stunden die pankreatische Mikrozirkulationsstörung und
damit die histopathologischen Organschäden reduzieren. Auch unter dem
therapeutischen Einsatz von Hydroxyethylstärke war dieser protektive Effekt zu
beobachten, jedoch war dieser hier geringer ausgeprägt.
Diese Beobachtung lässt sich dadurch erklären, dass HBOC zum einen, ähnlich wie
HAES eine Volumenexpansion bewirkt, also die Rheologie verbessert, und zum anderen
gleichzeitig über das zusätzliche Angebot an plasmagebundenen Sauerstoffträgern die
Gewebsoxygenierung steigern kann.
Mit dieser Arbeit wurde der prinzipielle Wirksamkeitsnachweis der HBOC-Lösung bei
akuter Pankreatitis im Tierversuch bestätigt und auf einen verzögerten und damit
klinisch relevanteren Interventionszeitpunkt erweitert.
Kurzfassung auf Englisch: Microcirculatory Function and Tissue Damage Is Improved After Therapeutic Injection of Bovine Hemoglobin in Severe Acute Rodent Pancreatitis.
Abstract:
Objectives: Stasis of the pancreatic microcirculation initiates and aggravates acute pancreatitis. Bovine hemoglobin has been shown to improve microcirculation in acute pancreatitis if prophylactically infused 15 minutes after initiation of acute pancreatitis. The purpose of this study was to evaluate the therapeutic effectiveness of bovine hemoglobin on pancreatic microcirculation and tissue damage later in the course of experimental acute rodent pancreatitis.

Methods: In Wistar rats, severe acute pancreatitis was induced by administration of glyco-deoxycholic-acid intraductally and cerulein intravenously. Pancreatic microcirculation was continuously monitored by intravital microscopy. Three hours after the initiation of acute pancreatitis, animals received either 0.8 mL bovine hemoglobin (Oxyglobin), hydroxyethyl starch (HES), or 2.4 mL 0.9% NaCl intravenously at random. After 6 hours, animals were killed, and histopathological damage of the pancreas was assessed using a validated histology score.

Results: Pancreatic microcirculation assessed by leukocyte adherence was significantly improved by the administration of bovine hemoglobin in comparison with normal saline over time (mean difference, 51.6 +/- 9.2; P < 0.001) and HES (mean difference, 24.1 +/- 9.2; P = 0.037). This result was paralleled by decreased tissue damage in the bovine hemoglobin group as opposed to NaCl (6.75 vs. 12; range, 5.25-7.75 vs. 8.25-14; P < 0.001) and HES (6.75 vs. 9; range, 5.25-7.75 vs. 7.5-10.75; P < 0.001).

Conclusion: Therapeutic intravenous infusion of bovine hemoglobin improves pancreatic microcirculation and reduces pancreatic tissue damage in severe acute rodent pancreatitis but is not as effective as early (prophylactic) administration.


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