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Medizinische Fakultät - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 04/19
In der vorliegenden, randomisierten und verblindeten Studie wurden die Effekte von PerflubronTM 60% als Supplement zur konventionellen Volumentherapie des hämorrhagischen Schocks auf Sauerstofftransport und Gewebeoxygenierung untersucht. Die Studie wurde am experimentellen Modell des splenektomierten, narkotisierten Hundes durchgeführt. Nach der chirurgischen Präparation und einer Stabilisierungsphase erfolgte die Induktion eines hämorrhagischen Schocks mittels Blutentzug bis zu einem Mittleren Arteriellen Druck von 45 mmHg. Das Modell war über die im Verlauf der Hypotension eingegangene Sauerstoffschuld standardisiert, die definierte Schocktiefe war mit 120 ml/kg KG eingegangener Sauerstoffschuld erreicht. Durch Randomisierung erfolgte die Zuordnung der Tiere in zwei Gruppen. In der HES-Gruppe wurde das entzogene Blutvolumen normovolämisch mit 6% HES 200000 ersetzt. In der PFC-Gruppe wurden 2,7 g/kg KG PerflubronTM 60% infundiert und die verbleibende Differenz zum entzogenen Blutvolumen mit 6% HES 200000 ersetzt. Ab dem Therapiezeitpunkt wurden die Tiere beider Gruppen mit 100% O2 beatmet. Messungen fanden nach der Stabilisierungsphase, im Schock, direkt nach Therapie, sowie 30, 60 und 180 Minuten nach Therapie statt. Für die vorliegende Arbeit wurden die Parameter des systemischen Sauerstofftransportes und der Gewebeoxygenierung unter besonderer Berücksichtigung der regionalen, intestinal-mukosalen Situation untersucht. Weiterhin umfaßten die Messungen hämodynamische Werte, sowie Parameter zu Myokardfunktion und –oxygenierung. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit lassen sich wie folgt zusammenfassen: Die Messungen zu systemischem Sauerstofftransport und Gewebeoxygenierung zeigten, daß der arterielle Sauerstoffpartialdruck in der PFC-Gruppe aufgrund der verbesserten Löslichkeit von Sauerstoff in Plasma signifikant stärker anstieg als in der HES-Gruppe. Der Plasmaanteil am Sauerstoffangebot war in der PFC-Gruppe um 20% höher als in der HES-Gruppe und führte zu einem höheren systemischen Sauerstoffangebot. Dies ermöglichte in der PFC-Gruppe einen höheren Sauerstoffverbrauch der Tiere und als Zeichen einer verbesserten Gewebeoxygenierung eine temporäre Senkung der Sauerstoffschuld. Die Messung des Gewebesauerstoffpartialdruckes auf der intestinalen Mukosaoberfläche ergab in der PFC-Gruppe einen um 4-8 mmHg höheren Medianwert des PO2 als in der HES-Gruppe bis 60 Minuten nach Therapie. Insbesondere fanden sich in der PFC-Gruppe signifikant weniger hypoxische Werte. Die PFC-Supplementierung führte in der vorliegenden Studie zu keinem relevanten Unterschied in der Überlebenszeit. Aufgrund der nur initial durchgeführten Therapie starben alle Tiere als Folge von kapillären Flüssigkeitsverlusten im kardialen Versagen. Unsere Studie zeigt, daß durch die Supplementierung der konventionellen Volumentherapie des hämorrhagischen Schocks mit PerflubronTM 60% eine temporäre Verbesserung des Sauerstofftransportes und der Gewebeoxygenierung erzielt werden kann. Durch den Einsatz von PerflubronTM 60% in der prähospitalen Therapie könnten daher theoretisch die Letalität und die Spätfolgen des hämorrhagischen Schocks gesenkt werden.
Medizinische Fakultät - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 02/19
In der vorliegenden Arbeit wurden die kurzfristigen Einflüsse der Leukapherese auf das zelluläre Immunsystem des Spenders untersucht. Dafür wurden die Leukozyten-subpopulationen quantitativ bestimmt. Des weiteren wurde die Interferon-g und Inter-leukin-2 Produktion der T-Zellen und die Interferon-g Produktion von NK-Zellen untersucht. 24 gesunde Spender wurden mit dem MNC-Programm am Cobe Spectra Gerät apherisiert, wobei das zweifache Blutvolumen prozessiert wurde. Die Blutabnahmen erfolgten vor und unmittelbar nach Apherese, sowie 24 und 72 Stunden nach Apherese. Die Bestimmung der Granulozyten, Monozyten und Lymphozyten, bzw. derer Sub-populationen (T-Helfer-, T-Suppressor-, B- und NK-Zellen) erfolgte durchflußzyto-metrisch. Die Zytokinproduktion von T- und NK-Zellen wurde nach Dichtezentrifugation und 5stündiger Kultivierung der mononukleären Zellen, die zuvor mit PMA und Ionomy-cin stimuliert wurden, ebenfalls durchflußzytometrisch detektiert. Es konnte für die Leukozyten ein Verlust von 475/ml durch die Apherese gezeigt werden, der durch eine Abnahme an Monozyten und Lymphozyten verursacht war. Die Monozyten erreichten ihr Ausgangsniveau bereits 24 Stunden später, während die Lymphozyten nach einer überschießenden Kompensation am 1. Tag (Zuwachs von 183/ml) am 3. Tag auf den Anfangswert fielen. Die nach 72 Stunden erhöhte Leu-kozytenzahl (plus 533/ml) erklärte sich aus der deutlichen Mobilisierung der zirkulie-renden Granulozyten. Die Lymphozytensubpopulationen spiegelten mit Ausnahme der NK-Zellen den Verlauf der Gesamtlymphozyten wider. Die NK-Zellen zeigten eine deutliche Abnahme in der Quantität (48% im Vergleich zum Anfangswert), die auch nach 72 Stunden nicht ausgeglichen wurde. Sowohl die Interferon-g Produktion als auch die Interleukin-2 Produktion der T-Zellen war nach der Apherese erhöht. Die Interferon-g Produktion der NK-Zellen hingegen blieb nahezu unverändert. Sowohl die durch die Apherese hervorgerufene Erhöhung der Granulozyten, B- und T-Lymphozyten als auch die gesteigerte Zytokinproduktion der T-Zellen können als Stimulierung des Immunsystems bewertet werden. Hingegen erscheint die Interfer-on-g Produktion der NK-Zellen nach der Apherese unbeeinflusst. Ihre zirkulierende Zahl sinkt und wird auch nach 3 Tagen nicht kompensiert. Aufgrund dieser Ergebnisse kann man divergierende Effekte einer Leukapherese auf das spezifische und unspezifische zelluläre Immunsystem vermuten. Die klinischen Auswirkungen bedürfen weiterer Klärung.
Medizinische Fakultät - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 01/19
Der Einsatz von allogenen Blutkonserven bei hämorrhagischem Schock ist durch den hohen logistischen Aufwand der Kreuzproben und die Knappheit von Spenderblut limitiert. Deshalb ist die Erforschung eines künstlichen Blutersatzstoffs ein internationales Ziel der chirurgischen und intensivmedizinischen Forschung. Ziel dieser experimentellen Studie war die Analyse der Mikrozirkulation des Pankreas der Ratte nach intravenöser Applikation der modifizierten Hämoglobinlösung Diaspirin cross-linked hemoglobin (DCLHb, HemAssist™). Durch die Anwendung der intravitalen Videofluoreszenzmikroskopie konnte der Perfusionsparameter funktionelle Kapillardichte nach Injektion des Fluoreszeinmarkierten Plasmamarkers HAES als Länge der mit Erythrozyten perfundierten Kapillaren pro Beobachtungsfeld im exokrinen Pankreas quantitativ erfaßt werden. Zur Darstellung der Leukozyten-Endothelzell-Interaktion nach einem Entzündungsreiz erfolgte die Messung der Adhärenz von in vivo mit Rhodamin 6G gefärbten Leukozyten am Endothel postkapillärer Pankreasvenolen. Diese Parameter wurden unter folgenden Versuchsbedingungen erhoben: 1) Unter Kontrollbedingungen erfolgte eine intravenöse topload-Infusion von DCLHb in zwei Versuchsgruppen (je n=7) in einer Dosierung von 400 und 1400 mg/kg Körpergewicht. 2) Durch temporäre Okklusion aller vier das Pankreas versorgenden Arterien über 1h wurde eine postischämische Pankreatitis induziert; zu Beginn der Reperfusion erfolgte eine topload-Infusion von DCLHb (400 mg/kgKG). 3) Zur Auslösung eines hämorrhagischen Schocks wurde Tieren arterielles Blut bis zum Erreichen eines mittleren arteriellen Blutdrucks von 40 mmHg entnommen; dieser Blutdruckwert wurde durch weitere Entnahme von Blut über 60 Minuten konstant gehalten. In zwei Therapiegruppen wurde den Tieren Vollblut bzw. DCLHb appliziert, wobei das gegebene dem entnommenen Blutvolumen entsprach. In allen drei Untersuchungen erhielten Tiere in identisch behandelten Kontrollgruppen isovolämische Infusionen einer kolloidalen Hydroxiäthylstärkelösung (HAES). Die Analyse der Mikrozirkualtion am ausgelagerten Pankreas erfolgte an drei unterschiedlichen Meßzeitpunkten über einen Beobachtungszeitraum von 120 Minuten nach Injektion der Lösungen. Zur zusätzlichen Charakterisierung des inflammatorischen Schadens des Pankreas wurde in den beiden topload Studien die Messung der Amylaseaktivität und der Konzentration von Interleukin-6 im Serum durchgeführt. In der Schockstudie wurde die Lipidperoxidation im Pankreasgewebe mittels TBARM-Assay quantifiziert. Unter Zuhilfenahme dieser Methodik konnten die eingangs gestellten Fragen wie folgt beantwortet werden: 1) Unter Kontrollbedingungen beobachteten wir nach Infusion von 1400 mg/kg KG DCLHb eine Zunahme der funktionellen Kapillardichte um 18% im Vergleich zu der mit HAES beziehungsweise mit 400 mg/kg KG DCLHb behandelten Versuchsgruppe. Die Adhärenz von Leukozyten in postkapillären Venolen und die gemessenen Plasmaparameter blieben unverändert. Somit ergab sich unter Kontrollbedingungen kein Hinweis auf die Auslösung einer Mikrozirkulationsstörung durch DCLHb. 2) Normotherme Ischämie und Reperfusion des Pankreas führten in der mit HAES behandelten Versuchsgruppe im Vergleich zu nichtischämischen Kontrolltieren zum signifikanten Abfall der funktionellen Kapillardichte, zur Zunahme der Leukozyten- Endothel-Interaktion und zu einer Reduktion des mittleren arteriellen Blutdrucks um etwa 31%. Hingegen beobachteten wir nach der topload-Infusion mit DCLHb (400 mg/kg Kg) zu Beginn der Reperfusion eine signifikante Verbesserung der funktionellen Kapillardichte, eine signifikante Reduktion der Leukozyten-Endothel- Interaktion und einer Wiederherstellung des mittleren arteriellen Blutdrucks auf Kontrollwerte. Eine Aggravierung der postischämischen Pankreatitis durch die Infusion von DCLHb konnte in diesem Modell nicht bestätigt werden. 3) Die Primärtherapie mit DCLHb war nach Induktion eines hämorrhagischen Schocks durch die signifikant bessere Wiederherstellung der funktionellen Kapillarperfusion und des mittleren arteriellen Blutdrucks dem Kolloid Hydroxiäthylstärke überlegen und erzielte vergleichbare Werte wie in der Vollblut-behandelten Gruppe. Es kam zu keiner Erhöhung der Adhärenz von Leukozyten in postkapillären Pankreasvenolen bei den mit DCLHb therapierten Tieren. Eine signifikant erhöhte Lipidperoxidation im Pankreasgewebe nach Infusion der beiden Sauerstoff-transportierenden Lösungen im Vergleich zur HAES-Behandlung kann durch die verbesserte Reperfusion erklärt werden. Hinsichtlich der Effektivität als Blutersatztherapie ist die Infusion von DCLHb nach Hämorrhagie mit konserviertem Vollblut vergleichbar. Im Rahmen von klinischen Studien mit DCLHb wurde bei einigen Patienten ein Anstieg der Amylaseaktivität im Serum und in wenigen Fällen eine akute Pankreatitis beobachtet, deren Ursache nicht vollständig geklärt werden konnte. Die aus diesen Veränderungen abgeleitete These, daß DCLHb durch NO-Scavenging, Endothelin-Freisetzung und vermehrte Sauerstoffradikalbildung in der Mikrozirkulation des exokrinen Pankreas eine Pankreatitis-induzierende Wirkung besitzt, konnte durch unsere Versuche widerlegt werden.