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Titel: Auswirkungen der prophylaktischen oder therapeutischen Gabe der zellfreien Haemoglobinloesung HBOC-200 (Oxyglobin TM) auf die Auspraegung myokardialer DNA-Schaeden nach akuter Koronararterienligatur im Ischaemie- und Reperfusionsmodell
Sonstige Titel: Effects of prophylactic or therapeutic application of the cellfree hemoglobin solution HBOC-200 (Oxyglobin TM) on strength of myocardial DNA-damage after acute occlusion of coronary artery in a modell of ischemia and reperfusion
Sprache: Deutsch
Autor*in: Rehberg, Sebastian
Schlagwörter: zellfreies Haemoglobin; Ischaemie; DNS-Einzelstrangbrueche; Apoptose; cellfree hemoglobin; ischemia; DNS-single-strang-breaks; apoptosis
GND-Schlagwörter: Herzinfarkt; Reperfusion; Plasmaersatz; DNS-Doppelstrangbruch
Erscheinungsdatum: 2004
Tag der mündlichen Prüfung: 2004-11-11
Zusammenfassung: 
Unterschiedliche Studien belegen, dass nichtherzchirurgische koronare Risikopatienten in etwa 3% perioperativ einen Myokardinfarkt mit hoher Letalitaet erleiden. Die Gabe plasmatischer Sauerstofftraeger, wie z.B die zellfreie Haemoglobinloesung HBOC, stellt eine potentielle Moeglichkeit dar, die Auswirkungen dieser Komplikationen zu verringern.
In der vorliegenden prospektiven und randomerisierten Studie sollte erstmalig geprueft werden, ob die prophylaktische oder therapeutische Applikation der zellfreien Haemoglobinloesung HBOC-200 die myokardialen DNA-Schaeden einer akuten Ischaemie und Reperfusion nach Koronararterienligatur im Kleintiermodell an der Ratte verringern kann.
Nach Zustimmung der zustaendigen Tierkommission wurden 32 Sprague-Dawley-Ratten nach intravenoeser Allgemeinanaesthesie mit kontrollierter Beatmung instrumentiert und thorakotomiert. Anschliessend erfolgte die Gruppenzuteilung. Tiere der Gruppe 1 (Negativ-Kontrolle) erhielten Placebo und keine Koronararterienligatur, Tiere der Gruppe 2 (Positiv-Kontrolle) erhielten Placebo und eine Koronararterienligatur, Tiere der Gruppe 3 (Therapie-Gruppe) erhielten 0,4 g kg-1 HBOC-200 nach, Tiere der Gruppe 4 (Prophylaxe-Gruppe) vor der Koronararterienligatur intravenoes appliziert. Der Ischaemiezeit von 25 min schloss sich eine 120 minuetige Reperfusion an. Es erfolgten semiquantitative Nachweise von DNA-Strangbruechen mittels Autoradiographie nach Nick-Translation sowie durch TUNEL-Reaktion in der "area at risk", die durch "in-vivo"-Patentblau-Injektion dargestellt wurde. Des weiteren wurden alle Basisparameter kontinuierlich ueberwacht. Die statistische Auswertung erfolgte mittels ANOVA (post-hoc Test nach Dunnet) und zweiseitigem t-Test f¨¹r unverbundene Stichproben (Referenzgruppe: Positiv-Kontrolle). Ein p<=0,05 wurde als signifikant angenommen.
Hinsichtlich Demographie und Basisparametern bestanden zwischen den Gruppen keine signifikanten Unterschiede. Die quantifizierende Detektion von DNA-ESB im Myokard durch Autoradiographie nach "in-situ"-Nick-Translation ergab einen signifikanten Unterschied zwischen der Positiv-Kontrolle und der Negativ-Kontrolle. Die 95% Konfidenzintervalle zeigten keine Ueberlappungen. Die prophylaktische Applikation von HBOC-200 reduzierte die Rate an DNA-Einzelstrangbruechen im linken Ventrikel im Vergleich zur Positiv-Kontrolle signifikant (p<0,039). Die therapeutische Applikation zeigte keine signifikannte Reduktion der DNA-ESB, aber auch keine Vermehrung. Zwar konnte das Auftreten von Apoptose fuer das vorliegende Modell qualitativ mittels DNA-Laddering belegt werden, signifikante Unterschiede zwischen den einzelnen Gruppen ergaben sich bei der quantitativen Auswertung der DNA-Doppelstrangbrueche mit Hilfe der TUNEL-Reaktion jedoch nicht.
In der vorliegenden Studie konnte erstmals die Validitaet der "in-situ"-Nick-Translation bestaetigt werden. Des weiteren konnten wir erstmalig eine signifikante Reduktion der Rate an DNA-ESB im linken Ventrikel durch die prophylaktische Applikation von 0,4 g kg-1 HBOC-200 nachweisen. Obwohl in der Therapie-Gruppe keine signifikante Reduktion festgestellt werden konnte, zeigte sich auch keine verstaerkte Schaedigung. Das Ziel weiterer Studien sollte die Aufklaerung der Wirkungsmechanismen auf diesem Gebiet sein, um schliesslich den perioperativen prophylaktischen Einsatz von plasmatischen Sauerstofftraegern zu ermoeglichen.

Patients with coronary artery disease undergoing non-cardiac surgery are at risk for perioperative myocardial infarction in about 3% with high percentage of lethality. The outcome of these patients can possibly be influenced by application of cell-free oxygen carriers. In this prospective, randomized, placebo-controlled experimental animal trial we investigated the effects of the prophylactic or therapeutic use of hemoglobin solution HBOC-200 on DNA-damage in comparison to the placebo in myocardial ischemia and reperfusion.
According to the approval of the local committee for animal care 32 Sprague-Dawley-Rats underwent instrumentation and thoracotomy after induction of general anesthesia with controlled ventilation. Animals were randomly allocated to one of four groups. In Group 1 (negative-control) animals received placebo without coronary ligation, while animals of Group 2 (positive-control) underwent coronary ligation. Animals of Group 3 (therapy) received 0.4 g kg-1 HBOC-200 15 min after occlusion, while animals of Group 4 (prophylaxis) 0.4 g kg-1 HBOC-200 were given prior to 25 min-occlusion periode followed by 120 min of reperfusion. DNA-strang-breaks were proved in the "area at risk", delineated by "in-vivo" patent blue injection, by Nick-translation and TUNEL-reaction. Statistics were performed using ANOVA with Dunnets post hoc test (vs. control). A p value <0.05 was considered statistically significant.
No differences were seen between groups with respect to total hemoglobin concentration, hemodynamics, temperature, blood gases and extension of the "area at risk". The quantitative detection of myocardial DNA-SSB by "in-situ" Nick-translation showed a significant difference between positive- and negative-control. The prophylactic application of HBOC-200 reduces DNA-SSB in the left ventricle significantly compared to Group 2 (p<0,039). The therapeutic application failed to show significant positive effects, but aggravation was seen either. In this experiment the appearance of apoptosis could be verified, but no significant differences between groups could be proved by TUNEL-reaction.
The present study demonstrates the validity of the "in-situ" Nick-translation in the myocardium of the rat for the first time. A significant reduction of DNA-SSB in the left ventricle by prophylactic application of 0.4 g kg-1 HBOC-200 was shown for the first time, too. Although the therapeutic application failed to show significant positive effects, no aggravation was seen either. Following studies should investigate mechanisms to offer new indications for the prophylactic use of HBOC-200 in the perioperative management of coronary risk patients.
URL: https://ediss.sub.uni-hamburg.de/handle/ediss/829
URN: urn:nbn:de:gbv:18-23447
Dokumenttyp: Dissertation
Betreuer*in: Standl, Thomas (Prof. Dr.)
Enthalten in den Sammlungen:Elektronische Dissertationen und Habilitationen

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