gms | German Medical Science

Einleitung: Die Transplantatpankreatitis ist eine schwere Komplikation nach Pankreastransplantation, die heute immer noch für einen großen Teil der frühen Organverluste verantwortlich ist. Neben anderen Faktoren spielen reaktive Sauerstoffverbindungen (ROS) in der Pathogenese des initialen Ischämie-/Reperfusions-Schaden (I/R) eine wichtige Rolle. Des Weiteren werden Einflüsse von ROS auf die Immunogenität der Organe und damit auf die Langzeitfunktion diskutiert. Pyruvat ist eine alpha-Ketocarbonsäure die aufgrund ihrer Keto-Enol-Konfiguration in der Lage ist, Wasserstoffperoxid nichtenzymatisch zu CO2 und H2O zu reduzieren. Wie bereits an Studien am Herzen bewiesen, ist Pyruvat außerdem in der Lage, den Redoxstatus durch Verringerung der NADH Oxidase Aktivität günstig zu beeinflussen. Ziel dieser Studie war es, die Bildung freier Sauerstoffradikale im Effluat von isolierten, blutfrei perfundierten Pankreata unter dem Einfluss von Pyruvat während der Reperfusion mit Hilfe einer Spin probe in Kombination mit Elektronen Spin Resonanz Spektroskopie (ESR) zu bestimmen. Zusätzlich wurden Gewebeproben der isolierten Pankreata auf ihren Gehalt an ROS untersucht.

Material und Methoden: Isolierte Ratten Pankreata (270-320 g) wurden mit Krebs Henseleit Bicarbonat Puffer (0,6% Albumin, 3,6% Dextran) mit einer konstanten Flussrate 11 ml/min mit oder ohne Pyruvat (10mM) normotherm perfundiert. Nach 30 Minuten Ischämie folgte die Reperfusion für 40 Minuten. ROS im Effluat wurden mittels Elektronen Spin Resonanz Spektroskopie (ESR) und der intrazellulär permeablen Spin probe CMH (1-hydroxy - 3- methoxycarbonyl - 2,2,5,5- tetramethylpyrrolidine) bestimmt. Gefrorenes Gewebe wurde homogenisiert und die NADH abhängige Bildung von ROS mittels Lucigenin-Chemolumineszenz bestimmt. Alpha-Amylasewerte wurden mittels eines ELISA Kit im Routinelabor ermittelt. Weitere metabolische Parameter wie Glukose und Laktat, Blutgase und Elektrolyte wurden mit Hilfe einer Blutgasanalyse (Radiometer Kopenhagen) erhoben. Alle Werte sind Mittelwerte ± SEM (je n=6).

Ergebnisse: Am isoliert perfundierten Pankreas konnte die Bildung freier Sauerstoffradikale nach Ischämie/Reperfusion nachgewiesen werden. Der Zusatz von 10mM Pyruvat konnte die Bildung von ROS im Effluat von isoliert perfundierten Pankreata in der ersten Minute signifikant vermindern (Kontrolle 18,3±1,84 arbitrary units (AU) vs. Pyruvat 12,7±2,53 AU, p<0.05). Ebenso wurde die NADH abhängigen Bildung von ROS im Homogenat (Kontrolle 47700±20000 relative light units (RLU) vs. Pyruvat 21900±9000 RLU, p<0.05) signifikant vermindert.

Schlussfolgerung: Durch die Zugabe von Pyruvat kann die Bildung von Sauerstoffradikalen nach Ischämie Reperfusion vermindert werden. Dies gilt sowohl für die im Effluat als auch im Gewebe gemessenen Sauerstoffradikale. Die Technik der Sauerstoffradikalbestimmung mittels spin probe (CMH) und ESR ermöglicht einen direkten dynamischen Nachweis der ROS Konzentration im Verlauf der Reperfusion.