Untersuchungen zur Beeinflussung von Ischämie und Reperfusionsschäden durch künstliche Sauerstoffträger

Abstract

In dieser Arbeit soll untersucht werden, ob ein prophylaktischer oder therapeutischer Einsatz von künstlichen Sauerstoffträgern die Ausdehnung von Myokardinfarkten reduzieren kann. Im Besonderen soll untersucht werden, ob und wie es möglich sein kann Schäden zu reduzieren, die mit Reperfusion des Herzens auftreten können. Diese Arbeit besteht aus zwei methodisch unterschiedlichen Versuchsreihen: 1) Im Versuch am Rattenmodell soll untersucht werden, ob der künstliche Blutersatzstoff Perflourcarbon (PFC) in der Lage ist, die Ausbreitung der Infarktareale am Herzen nach Koronarokklusion bei prophylaktischer oder therapeutischer Gabe zu verhindern. In Versuchen mit einem rein therapeutischen Ansatz konnte gezeigt werden, dass PFC die Größe von nekrotischen Arealen verringern kann [1-7]. Um die Herzschädigung zu detektieren, werden die infarzierten Areale denen von der Ischämie betroffenen Areale („area at risk“) gegenübergestellt. Eine Reduktion der Größe der infarzierten Areale innerhalb der „area at risk“ soll als Parameter für eine positive Beeinflussung der Ischaemie- und Reperfusionsschäden genutzt werden. Weitere untersuchte Parameter sind während der Ischämie und nachfolgender Reperfusion (I/R) auftretende Herzrhythmusstörungen. Rhythmusstörungen können einen hohen Einfluss auf die Letalität bei I/R haben. Sie sollen in diesem Versuch weiteren Aufschluss über Schwere des Schadens durch I/R geben und es soll untersucht werden, ob der Einsatz von PFC Inzidenz und Qualität der Rhythmusstörungen beeinflusst. 2) Im Zellkulturversuch soll untersucht werden, ob der aus polymerisiertem Hämoglobin bestehende Blutersatzstoff HBOC-201 Endothelzellen zur Synthese von Hämoxygenase 1 anregen kann. Hämoxygenase-1 ist ein Enzym das am Abbau von Häm zu Bilirubin beteiligt ist. Hämoxygenase-1 wird bei erhöhten Hämoglobinkonzentrationen, bei oxydaktivem Stress und durch dem HBOC-201 verwandte Blutersatzstoffe hochreguliert [8, 9]. In Tierversuchen wurde gezeigt, dass HBOC-201 die Ausbreitung von nekrotischen Herzarealen nach I/R vermindern kann. Eine Hochregulation von Hämoxygenase 1 durch Gabe von HBOC-201 wäre ein möglicher Wirkmechanismus, da bei erhöhter Hämoxygenaseaktivität im Herzgewebe eine wirkungsvolle Schutzfunktion nach I/R beschrieben worden ist [10-20].