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Bitte beziehen Sie sich beim Zitieren dieses Dokumentes immer auf folgende
URN: urn:nbn:de:bsz:25-opus-87442
URL: http://www.freidok.uni-freiburg.de/volltexte/8744/


Uhl, Marlene Christine

Der protektive Einsatz von Schwefelwasserstoff (H2S) bei postischämischer Pankreatitis : regulationsmechanismen und Bedeutung für die Mikrozirkulation

Protective effects of Hydrogen Sulfide (H2S) on experimental ischemic pancreatitis : regulating mechanisms and meaning for microcirculation

Dokument1.pdf (8.166 KB) (md5sum: 7a5644053612a9cece08d7c782cf3672)

Kurzfassung in Deutsch

Hintergrund: Eine der gefürchtetsten Komplikationen in den ersten Tagen nach einer Pankreastransplantation stellt das Auftreten einer frühen postischämischen Transplantatpankreatitis dar, die bei schwerem Verlauf sogar bis zu einem Transplantatverlust führen kann. Veränderungen insbesondere der Mikrozirkulation stellen dabei wesentliche Ereignisse bei der Initiation und Progression der Transplantatpankreatitis dar. Das Erforschen der genauen Mechanismen dieser vaskulären Dysfunktion und ihrer molekularen Steuerungsmechanismen am Pankreas ist unabdingbare Voraussetzung dafür, dass wirksame therapeutische Ansätze auf diesem Gebiet etabliert werden können. Viele tierexperimentelle Studien in den letzten Jahren konnten zeigen, dass der Gasotransmitter Schwefelwasserstoff (H2S) neben der physiologischen Regulation verschiedener Signalwege auch bei einer Reihe von pathophysiologischen Prozessen wie Ischämie/Reperfusion, Inflammation und oxidativem Stress eine entscheidende Rolle zu spielen scheint. Ziel dieser Studie war es zu untersuchen, ob der Gasotransmitter H2S zytoprotektive und anti-iflammatorische Eigenschaften im Zuge der Ischämie/Reperfusionsschädigungen im Rahmen einer Pankreastransplantation ausüben kann.
Methode: Hierzu wurden männliche Sprangue-Dawley Ratten randomisiert in drei Gruppen eingeteilt und nach folgendem Protokoll analysiert: 1.Gruppe: unbehandelte Kontrollgruppe, 2.Gruppe: einstündige Ischämie/Reperfusion, 3.Gruppe: NaHS-Gabe + einstündige I/R. Das verwendete Modell zur Induktion der postischämischen Pankreatitis in Gruppe 2+3 war das Modell der normothermen I/R nach Hoffmann. Die mikrovaskuläre Dysfunktion wurde intravitalmikroskopisch mittels analoger bzw. digitaler Video-Epifluoreszenzmikroskopie mit den Parametern Mikrovaskuläre Permeabilität (P), Funktionelle Kapillardichte (FKD) und Leukozyten-Endothelzell-Interaktion (LEI) ausgewertet. Zusätzlich wurde eine Korrelation der mikrovaskulären Dysfunktion mit den histologischen Schädigungen (HE-Schnitte), dem Prozentualen Trockengewicht sowie den exokrinen Pankreasmarkern (Amylase, Lipase) untersucht.
Ergebnisse: Nach einstündiger I/R konnten die typischen Charakteristika einer postischämischen Pankreatitis festgestellt werden: Es resultierte eine signifikante Verschlechterung aller erhobenen mikrozirkulatorischen Parameter, ein signifikanter Abfall des Prozentualen Trockengewichts im Sinne einer erhöhten Ödembildung, histomorphologisch das Bild einer akut-ödematösen Pankreatitis sowie ein signifikanter Anstieg beider exokriner Pankreasmarker. Eine Behandlung mit dem H2S-Donor Natriumhydrogensulfid (NaHS) konnte der mikrovaskulären Dysfunktion (P↑, FKD↓, LEI↑), dem Abfall des Prozentualen Trockengewichts und den histomorphologischen Schädigungen eindeutig entgegenwirken. Entgegen unseren Erwartungen konnte aber keine Verbesserung der exokrinen Parameter (Amylase, Lipase) erzielt werden.
Schlussfolgerung: Aufgrund der erhobenen Ergebnisse dieser tierexperimentellen Studie konnte gezeigt werden, dass der Gasotransmitter H2S zytoprotektive und antiinflammatorische Auswirkungen bei der postischämischen Pankreatitis ausübt und Gegenstand weiterer Forschung bleiben sollte, um auch in Zukunft im Setting von Organtransplantationen gezielt eingesetzt werden zu können um die Schädigungen durch I/R zu vermindern.


Kurzfassung in Englisch

Background: One of the most dreaded complications in the early days after a pancreas transplantation is the occurence of an early postischaemic pancreatitis, which, in an severe case, can lead even to a loss of the transplant. Changes, especially in microcirculation, are fundamental events in initiation and in the course of a pancreatitis of the transplant. The investigation of the accurate mechanisms of this vascular dysfunction and its molecular mechanisms in pancreas is an indispensable condition that effective strategies in this therapeutic field could become established. Many experimental animal studies over the last years yielded that the gasotransmitter hydrogensulfid (H2S) plays a pivotal role in physiological regulation and of different pathways as well in a series of pathophysiological processes like ischemia/reperfusion, inflammation and oxidative stress. The aim of this study was to investigate wether the gasotransmitter H2S exerts cytoprotective and anti-inflammatory properties in the course of ischemia/reperfusion within the limitations of pancreas transplantation.
Method: Male Sprangue-Dawley rats were randomly assigned into three groups and analysed to following protocol: 1. Group: untreated control group, 2. Group: one-hour-long ischemia/reperfusion, 3. Group: administration of NaHS + one-hour-long I/R. The applied model to achieve the postischemic pancreatitis in group 2+3 was the model of normothermic ischemia/reperfusion of Hoffmann. The microvascular dysfunction was examined with intravital epifluorescence microscopy by means of either an analog or digital video epifluorescence microscope with the parameters microvascular permeability (P), functional capillary density (FKD) and leucocyte-adhaesion-interaction (LE). In addition to the parameters of the microvascular dysfunction we investigated the histological damage (HE-stainings), the wet-to-dry ratio (TG) and as well the exocrine parameters (amylase, lipase).
Results: After an one-hour-long ischemia/reperfusion we observed all characteristics of a postischaemic pancreatitis: a significant deterioration of all investigated microcirculatory parameters, a significant decrease of the wet-to-dry ratio as defined by an increase of odema formation, as well as a significant increase of both exocrine parameters (amylase, lipase). A treatment with the H2S-Donor natriumhydrogensulfid (NaHS) was able to counteract significant all the aggravated parameters like microvascular dysfunction (increase of P and LEI, decrease of FKD), the decrease of the wet-to-dry ratio and the histomorphological damages. Contrary to our expectations we could not achieve an improvement of the exocrine parameters (amylase, lipase).
Conclusion: On account of the measured results of this experimental animal study we could point out, that the gasotransmitter hydrogensulfid (H2S) exerts cytoprotective and anti-inflammatory effects on postischaemic pancreatitis and should be an object of further investigations to proceed according to plan in the setting of organ transplantations to decrease the damages caused by ischemia/reperfusion.


SWD-Schlagwörter: Ischämie , Reperfusion , Bauchspeicheldrüsenentzündung , Bauchspeicheldrüsentransplantation , Mikrozirkulation , Schwefelwasserstoff
Freie Schlagwörter (deutsch): Ischämie , Reperfusion , Schwefelwasserstoff , Pankreatitis , Pankreastransplantation
Freie Schlagwörter (englisch): Ischemia , Reperfusion , Hydrogen Sulfide , Pancreas tranplantation , Pancreatitis
Institut: Chirurgische Univ.-Klinik
Fakultät: Medizinische Fakultät / Universitätsklinikum
DDC-Sachgruppe: Medizin und Gesundheit
Dokumentart: Dissertation
Erstgutachter: Dobschütz, Ernst von (PD Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 17.01.2012
Erstellungsjahr: 2012
Publikationsdatum: 14.09.2012
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