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Störungen der Mikrozirkulation, die durch einen Ischämie- Reperfusions-Schaden (IRS) verursacht werden, spielen eine entscheidende Rolle in der akuten Pankreatitis nach Transplantation und anderer vaskulärer Genese. Wie an anderen Organsystemen bewiesen, reduziert die induzierbare Isoform der Hämoxygenase (HO-1) diesen IRS durch antioxidative und vasodilatatorisch wirksame Abbauprodukte wie Billiverdin und CO. Ziel dieser Studie war es, den Effekt der exogen induzierten HO-1 auf das Pankreasgewebe nach normothermer Ischämie- und Reperfusion zu untersuchen.

Narkotisierte männliche Sprague-Dawley Ratten (KG: 200-300 g) wurden randomisiert und vier Versuchsgruppen zugeordnet. 1) Kontroll-Gruppe mit Operationstrauma ohne Ischämie; 2) 1h Ischämie und Reperfusion des Pankreas; 3) Vorbehandlung 24h vor OP mit Cobaltprotoporphyrin als HO-1 Induktor, 1h Ischämie und Reperfusion; 4) 1h Ischämie und Reperfusion, Vorbehandlung mit Cobaltprotoporphyrin 24h vor OP und Hemmung der Hämoxygenase 5 Minuten vor Ischämie mit SnPP. Die normotherme Ischämie wurde durch den temporären Verschluss, der vier das Pankreas versorgenden Arterien für 1h induziert. Die Funktionelle Kapillardichte (FKD) als Länge der mit Erythrozyten perfundierten Kapillaren in einem Beobachtungsfeld wurde am ausgelagerten Pankreas während Reperfusion durch die Visualisierung mittels intravitaler Epifluoreszenzmikroskopie quantifiziert. Die Expression der HO-1 mRNA und die Enzymaktivität von HO wurden mittels Northern Blot und Activity Assay bestimmt.

Der Vergleich der FKD zeigte eine signifikante (p<0.05) Verminderung des IRS nach 2 Stunden Reperfusion (134 + 25 cm/cm²) im Vergleich zur Kontrolle (267 + 25 cm/cm²). Präinduktion der HO-1 mit CoPP vergrösserte die FKD auf Ausgangswerte (257±25cm/cm²). Die Inhibition der Hämoxygenase mit Zinn-protoporhyrin-IX (SnPP) von präinduzierten Tieren verringerte die Funktionelle Kapillardichte signifikant (217±26 cm/cm²) im Vergleich zur Kontrolle und HO-1 induzierten Tieren (Mittelwert + SD, ANOVA on ranks und Student-Newman-Keuls Test). Die erhöhte HO-1 mRNA Expression wurde mittels Northern Blot für die CoPP vorbehandelten Tiere im Pankreasgewebe nachgewiesen. Durch die unspezifische Hemmung der Hämoxygenase mittels SnPP konnte die Enzymaktivität reduziert werden.

Wir konnten zeigen, dass die exogene Präinduktion der HO-1 eine therapeutische Verbesserung des pankreatischen Reperfsuionsschadens bewirkt. Durch diese Verbesserung des frühen Reperfusionsschadens bei postischämischer Pankreatitis könnte HO-1 eine klinische Relevanz bei der Pankreastransplantation oder anderen Formen der akuten Pankreatitis erlangen.