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Tierärztliche Fakultät - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 04/07
Die hier vorliegende Studie soll den Einfluss der perioperativen Gabe von Moxifloxazin (MXF) auf das neurokognitive Outcome und den histologischen Schaden 14 Tage nach extrakorporaler Zirkulation (EKZ) mit 45 min tief- hypothermem Kreislaufstillstand (DHCA) bei der Ratte untersuchen. 50 männliche Sprague- Dawley Ratten (330-400 g) wurden randomisiert drei Gruppen zugeteilt: Kontrolle (n=10), Sham und DHCA (je n=20). Die Sham- und DHCA- Tiere wurden weiter unterteilt in MXF und Plazebo behandelte Gruppen (n=10). Die Tiere erhielten intraperitoneal mit Beginn der Anästhesie alle zwei Stunden 6 x 100 mg/kg MXF bzw. dasselbe Volumen physiologische Kochsalzlösung. Tiere der DHCA- Gruppen wurden intubiert, mit Isofluran (2,0-2,5 Vol % in 40 % Sauerstoff) anästhesiert, katheterisiert, an die EKZ angeschlossen und über 30 min auf 15-18 °C rektale Körpertemperatur abgekühlt. Nach 45 min DHCA wurden die Tiere innerhalb von 40 min an der EKZ auf 35,5 °C rektale Körpertemperatur wiedererwärmt. Tiere der Sham- Gruppen wurden analog anästhesiert, kanüliert, jedoch weder an die EKZ angeschlossen noch einem DHCA unterzogen. Die Tiere der Kontroll- Gruppen wurden weder anästhesiert noch katheterisiert. Alle Tiere wurden präoperativ an den Tagen -2 und -1, sowie postoperativ an den Tagen 1, 2, 3 und 14 neurologisch- motorisch getestet. Die Untersuchung der neurokognitiven Funktion mit dem modifizierten Zylinder- Hole- Board- Test (ZHBT) fand täglich vom vierten bis einschließlich 13. postoperativen Tag statt. Am 14. postoperativen Tag wurden die Ratten dann in tiefer Isoflurannarkose entblutet, die Gehirne in toto entnommen, tiefgefroren (-80 °C) und histologisch untersucht. Dazu wurde eine Hämatoxylin- Eosin- Färbung, sowie eine immunhistochemische Markierung Nukleärer Faktor kappa B (NFkB) positiver Neurone angefertigt, um anhand der Menge eosinophiler Zellen sowie NFkB- positiver Neurone und der Anzahl sowie Ausdehnung der Hirninfarkte das Ausmaß des histologischen Schadens zu ermitteln. Die Ergebnisse zeigen im Vergleich zu den präoperativen Ausgangswerten und den Sham- Gruppen postoperativ neurologisch- motorische Beeinträchtigungen der Tiere der beiden DHCA- Gruppen. Zudem zeigen beide DHCA- Gruppen deutliche postoperative neurokognitive Defizite im Vergleich zu den Sham- Tieren und der Kontroll- Gruppe. Der histologische Schaden ist ebenfalls in den DHCA- Gruppen am deutlichsten ausgeprägt. Dabei gibt es jedoch keinen Unterschied zwischen den mit Moxifloxazin- oder Plazebo- behandelten Tieren. Die perioperative Applikation von Moxifloxazin zeigt demnach keine positive Wirkung auf das neurokognitive Ergebnis 14 Tage nach EKZ mit 45 min DHCA an der Ratte. Um die Frage zu beantworten, ob eine Verlängerung der Applikationsdauer oder ein anderer Applikationszeitpunkt das postoperative Ergebnis verändern könnte, bedarf es weiterführender Untersuchungen.
Background: Human Bronchial epithelial cells (hu-BEC) have been claimed to play a significant role in the pathogenesis of chronic inflammatory airway diseases like COPD. In this context IL-8 and GM-CSF have been shown to be key cytokines. Some antibiotics which are routinely used to treat lower respiratory tract infections have been shown to exert additional immunomodulatory or anti-inflammatory effects. We investigated whether these effects can also be detected in hu-BEC. Methods: Hu-BEC obtained from patients undergoing lung resections were transferred to air-liquid-interface (ALI) culture. These cultures were incubated with cefuroxime (CXM, 10-62.5 mg/l), azithromycin (AZM, 0.1-1.5 mg/l), levofloxacin (LVX, 1-8 mg/l) and moxifloxacin (MXF, 1-16 mg/l). The spontaneous and TNF-alpha (10 ng/ml) induced expression and release of IL-8 and GM-CSF were measured using PCR and ELISA in the absence or presence of these antibiotics. Results: The spontaneous IL-8 and GM-CSF release was significantly reduced with MXF (8 mg/l) by 37 +/- 20% and 45 +/- 31%, respectively (both p < 0.01). IL-8 release in TNF-alpha stimulated hu-BEC decreased by 16 +/- 8% (p < 0.05) with AZM (1.5 mg/l). With MXF a concentration dependent decrease of IL-8 release was noted up to 39 +/- 7% (p < 0.05). GM-CSF release from TNF-alpha stimulated hu-BEC was maximally decreased by 35 +/- 24% (p < 0.01) with MXF (4 mg/l). Conclusion: Using ALI cultures of hu-BEC we observed differential effects of antibiotics on spontaneous and TNF-a induced cytokine release. Our data suggest that MXF and AZM, beyond bactericidal effects, may attenuate the inflammatory process mediated by hu-BEC.