Ferdinand-Sauerbruch-Forschungspreis 2005

Dr. Matthias Glanemann

Klinik für Allgemein-, Visceral- und Transplantationschirurgie, Charité – Universitätsmedizin Berlin, Campus Virchow Klinikum

Ischemic preconditioning protects from hepatic ischemia/reperfusion-injury by preservation of microcirculation and mitochondrial redox-state.

Trotz zahlreicher chirurgischer und intensivmedizinischer Fortschritte kommt es nach Operationen an der Leber bei einer immer noch erheblichen Anzahl von Patienten zu einem teilweisen oder kompletten Ausfall der Leber während des postoperativen Verlaufs. Insbesondere wenn intraoperativ eine temporäre Drosselung der Blutzufuhr erforderlich wird (sogenanntes Pringle-Manöver), erfährt das verbleibende Parenchym einen ischämischen Insult mit Ausbildung einer konsekutiven Ischämie/Reperfusionsschädigung. Diese wird hervorgerufen durch die transiente Sauerstoffblockade (Ischämie) mit nachfolgender Sauerstoffzufuhr (Reperfusion).

Die ischämische Präkonditionierung (IP) stellt experimentell derzeit den erfolgreichsten Ansatz dar, den Ischämie/Reperfusionsschaden zu reduzieren. IP bedeutet, daß vor der eigentlichen längerdauernden Organischämie (Pringle-Manöver) eine zusätzliche, kontrollierte Gewebeischämie und -reperfusion vorgeschaltet wird. Obgleich die genauen protektiven Mechanismen dieser Vorbehandlung nicht eindeutig geklärt sind, gibt es Hinweise darauf, daß die Aktivierung von ATP-abhängigen Kaliumkanälen sowie Adenosin Rezeptoren, die Induktion von ‚heat shock’ Proteinen und Stickstoffmonoxid eine entscheidende Rolle beim Zellschutz spielen.

In der vorliegenden Untersuchung wurde die Bedeutung der IP für die Ischämie/Reperfusionsschädigung der Leber in Bezug auf die Leberperfusion analysiert. Die initiale Arbeit bestand in der Evaluierung einer optimalen zeitlichen Abfolge für die Ischämie- bzw. Reperfusionsphasen im Rahmen der IP, da diese Zeitintervalle in der Literatur uneinheitlich gehandhabt werden. Hierzu wurden systematisch verschiedene Zeitprotokolle verglichen, wobei das Zeitintervall von 5/30 min (Ischämie/Reperfusion) die ausgeprägteste Protektion aufwies. Zur Analyse der Leberperfusion wurde die Intravitalmikroskopie durchgeführt. Hierbei konnte eine verbesserte Sauerstoffversorgung im postischämischen Lebergewebe nachgewiesen werden. Demnach war der mitochondriale Redox-Status (als Maß der Gewebsoxygenierung) signifikant verbessert nach IP-Behandlung verglichen mit ischämischen Kontroll-Tieren. Ursächlich war eine signifikant bessere sinusoidale Perfusion und geringere Kupfferzell-Aktivierung. Insgesamt zeigten alle erhobenen Parameter eine deutliche Erhöhung der Ischämietoleranz an, so daß eine signifikant geringere Ischämie/Reperfusionsschädigung der Leber resultierte.

Hieraus ergeben sich neue therapeutische Ansätze für die resezierende Leberchirurgie, da die These aufgestellt werden kann, daß bei verminderter Ischämie/Reperfusionsschädigung die hepatozelluläre Regeneration nach partieller Hepatektomie schneller und effizienter abläuft, so daß die postoperative Kompliaktionsrate deutlich gesenkt werden dürfte.

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