Podcasts about zirkulation ekz

Ziel der vorliegenden Studie ist es, den Einfluss von 17β-Östradiol und/oder Progesteron auf die neurologische Funktion in vivo sowie auf die neuronale Morphologie und auf molekulare Aspekte der zerebralen Inflammation und Exzitotoxizität in vitro im Zeitraum von 4 Tagen nach herzchirurgisch typischer extrakorporaler Zirkulation (EKZ) mit 45 min tief hypothermem Kreislaufstillstand („deep hypothermic circulatory arrest“, DHCA) in einem Versuchsmodell an der Ratte zu untersuchen. 100 weibliche Sprague-Dawley-Ratten wurden in 5 Versuchsgruppen (n = 20) randomisiert: Eine Gruppe wurde scheinkastriert (Gruppe „Intakt“); die 4 weiteren Gruppen wurden kastriert und je nach Gruppenzugehörigkeit mit einem subkutanen Hormonimplantat versehen: Plazebo (Gruppe „Plazebo“), 17β-Östradiol (Gruppe „Östrogen“), Progesteron (Gruppe „Progesteron“) sowie 17β-Östradiol- und Progesteron (Gruppe „Progesteron + Östrogen“, „P+Ö“). 4 Wochen nach Kastration/Scheinkastration und gegebenenfalls nach Hormon-/Plazebo-Supplementierung wurden die Tiere mit Isofluran (2,0 – 2,5 Vol% in 40 % O2) anästhesiert, intubiert, katheterisiert, mithilfe der EKZ über 30 min auf 16 °C rektale Körpertemperatur abgekühlt und der DHCA wurde für einen Zeitraum von 45 min durchgeführt. Anschließend wurden die Tiere mittels EKZ über 40 min auf 35,5 °C rektale Körpertemperatur wiedererwärmt, die EKZ beendet, die Tiere 1 Stunde nachbeatmet und eine Telemetrie-Transmittersonde intraperitoneal eingesetzt, bevor die Anästhesie beendet, und die Tiere bei Einsetzen der Spontanatmung extubiert wurden. Die postoperative telemetrische Überwachung umfasste Körpertemperatur und Herzfrequenz, letztere gekoppelt mit einem Alarmsystem, um Tiere bei Bedarf (Herzfrequenz < 150 Schläge/min) rechtzeitig euthanasieren zu können. Alle Tiere wurden am präoperativen Tag 1 (Tag –1) neurologisch untersucht sowie an den postoperativen Tagen 1, 2, 3 und 4, sofern sie überlebt haben. Am postoperativen Tag 4 wurden die Tiere in tiefer Isoflurannarkose zur Blut- und Serum-Gewinnung entblutet sowie deren Gehirne entnommen und tiefgefroren (–80 °C). In Hämatoxylin-Eosin (HE-) gefärbten Gehirnschnitten wurde die Anzahl intakter und geschädigter Neurone lichtmikroskopisch in den Bereichen Striatum (Bregma –0,3 mm), Kortex und Hippokampus (Bregma –3,3 mm) ermittelt. Die TNFα-Konzentration im Serum der Tiere wurde mittels Enzyme-linked Immunosorbent Assay bestimmt. Die zerebrale Expression von Östrogenrezeptor α (ERα), von Östrogenrezeptor β (ERβ), von „Excitatory Amino Acid Transporter 1“ (EAAT1), von „Glutamat Transporter 1b“ (GLT-1b), von „CXC-Motiv-Chemokinrezeptor 2“, (CXCR2), von Interleukin-8 (IL-8) und von induzierbarer Stickoxid Synthase (iNOS) erfolgte mit dem Western-Blot-Verfahren. Die durchgeführten Auswertungen erfolgten für eine nach spezifischen Kriterien getroffene Auswahl von jeweils 5 überlebenden Tieren und 5 euthanasierten Tieren pro Versuchsgruppe. Die statistische Datenanalyse wurde mithilfe allgemeiner linearer Modelle mit post-hoc einfaktorieller Varianzanalyse und Bonferroni-t-Tests bzw. Kruskal-Wallis und post-hoc Mann-Whitney U (p < 0,05) durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen keine Versuchsgruppen-spezifischen Unterschiede bei den intra- und postoperativen physiologischen Parametern. Die Serumkonzentrationen von TNFα, die Gehirnmorphologie und die neurologische Funktion zeigten sich vom Versuchsansatz unbeeinflusst. Beim Nachweis der Expression von Rezeptor-, Transporter- und Entzündungsproteinen im Gehirngewebe mittels Western-Blot-Verfahren zeigten sich bei einigen Proteinen Versuchsgruppen-spezifische Unterschiede: Die vorzeitig euthanasierten Tiere der Gruppe „Plazebo“ zeigten eine niedrigere Expression von ERβ als die überlebenden Tiere dieser Gruppe und als die ebenfalls vorzeitig euthanasierten Gruppen „Östrogen“ und „P+Ö“. Des Weiteren exprimierten die überlebenden Tiere der Gruppe „P+Ö“ signifikant mehr EAAT1 im Gehirn als die vorzeitig euthanasierten Tiere dieser Gruppe und auch als die überlebenden Tiere der „Plazebo“-Gruppe. Zusätzlich zeigte sich, dass physiologische hormonelle Schwankungen im Rahmen des Zyklusgeschehens bei der gemeinsamen Wirkung von 17β-Östradiol und Progesteron (Gruppe „Intakt“) im Rahmen der postoperativen zerebralen Inflammation sowohl vorteilhaft (reduzierte iNOS-Expression) als auch von Nachteil (erhöhte IL-8-Expression) gegenüber einer Substituion dieser beiden Hormone (Gruppe „P+Ö“) sein können. Zusammenfassend gesehen bieten aus der Vielzahl der untersuchten Parameter und Faktoren insbesondere die für die zerebrale Inflammation und Exzitotoxizität typischen spezifischen Proteine ausreichend Potential für weiterführende, tierexperimentell ähnlich gestaltete Untersuchungen. Langfristig könnten hier zusätzliche Tierversuchsmodelle wie z. B. Alterung, Diabetes, Atherosklerose und Hypertension eine weitere Annäherung an humanklinische Verhältnisse ermöglichen.

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.

Es ist nur wenig bekannt über die Folgen eines kardiochirurgischen Eingriffs mit extrakorporaler Zirkulation (EKZ) bezüglich der Inzidenz psychiatrischer Erkrankungen, der kognitiven Leistungsfähigkeit sowie der gesundheitsbezogenen Lebensqualität (HRQOL). Von besonderer Bedeutung hierbei waren die Auswirkungen von kognitiven Dysfunktionen auf die HRQOL bei Patienten nach einer herzchirurgischen Operation. In diese prospektiv angelegte Studie wurden insgesamt 34 herzchirurgische Patienten konsekutiv eingeschlossen, die präoperativ, kurz vor Entlassung und nach einem Jahr durch ein strukturiertes klinisches Interview für DSM-IV und durch neuropsychologische Tests beurteilt wurden. Diese Tests beinhalteten den Syndrom Kurztest (SKT) für die Überprüfung der kognitiven Leistungsfähigkeit, die Montgomery-Åsberg Depression Rating Scale (MADRS) für die Einschätzung der Schwere einer affektiven Störung mit depressiven Merkmalen, den posttraumatic Stress Syndrome 10-Questions Inventory (PTSS-10) für die Quantifizierung einer posttraumatischen Belastungsstörung und den Short-Form 36 (SF-36) zur Bestimmung der gesundheitsbezogenen Lebensqualität. Die Delirium Rating Scale (DRS) wurde täglich während des gesamten Intensivaufenthalts angewendet, um bei einem Auftreten eines postoperativen Delirs die Schwere, bestimmen zu können. Präoperativ konnten bei 41,2% der Studienteilnehmer aktuelle psychiatrische Erkrankungen diagnostiziert werden, wovon 20,6% eine affektive Störung mit depressiven Merkmalen aufwiesen. Bei drei Patienten (8,8%) lag, durch Erlebnisse während des Zweiten Weltkrieges, in der Vorgeschichte ein PTSD vor, welche keine floride Symptomatik bei der Basisdatenerhebung zeigte. 23,5% (n= 8) der Patienten hatten in der Vorgeschichte einen Benzodiazepin- bzw. einen Alkoholabusus. Durch den SKT konnten präoperativ vier Patienten (11,8%) identifiziert werden, bei denen grenzwertige kognitive Störungen bestanden. Nach dem kardiochirurgischen Eingriff mit EKZ entwickelten 32,4% (n= 11) ein postoperatives Delir und 38,2% (n= 13) klinisch relevante kognitive Störungen. Wir konnten nachweisen, dass ein postoperatives Delir signifikant mit einem Substanzmissbrauch und mit dem postoperativen Auftreten eines akuten PTSD assoziiert war. 17,6% (n= 6) der Patienten entwickelten im postoperativen Verlauf ein akutes PTSD. Durch das SKID konnten wir bei 50% (n= 17) postoperativ affektive Störungen mit depressiven Merkmalen diagnostizieren, von denen 35,3% (n= 6) Kriterien für eine Majore-Depression erfüllten. Nach einem Jahr wurden von den ursprünglich 34 Patienten (100%) lediglich 30 Patienten (88,2%) nachuntersucht. Zu diesem Messzeitpunkt lag die Prävalenz für psychiatrische Erkrankungen bei 39,6% und erreichte wieder das Ausgangsniveau. Die kognitive Leistungsfähigkeit steigerte sich nach einem Jahr, zeigte jedoch einen signifikanten Unterschied zu den SKT-Werten, die präoperativ erhoben wurden. Bei der Bestimmung des HRQOL durch den SF-36 konnte ein Jahr nach der Operation eine signifikante Verbesserung festgestellt werden. In den Dimensionen körperliche Funktionsfähigkeit (PF), körperliche Rollenfunktion (RP) und emotionale Rollenfunktion (RE) erreichten unsere Studienpatienten nicht das Niveau wie die gesunde alters- und geschlechtsnormierte Kontrollgruppe. Ebenso gab es einen signifikanten Unterschied zu den Patienten, bei denen kognitive Störungen vorlagen. Diese Patientenkohorte hatte signifikant schlechtere HRQOL-Werte in den Dimensionen körperliche Rollenfunktion (PF) und psychisches Wohlbefinden (MH) im Vergleich zu Patienten ohne kognitive Defizite. Die Ergebnisse verdeutlichen, dass kardiochirurgische Eingriffe mit EKZ die gesundheitsbezogene Lebensqualität der meisten Patienten im Vergleich zur präoperativen Situation verbessern. Jedoch vermindert das Auftreten von langfristigen kognitiven Störungen die gesundheitsbezogene Lebensqualität und stellt somit für eine signifikante Minderheit von kardiochirurgischen Patienten eine bedeutende Komplikation dar.