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121. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie

Deutsche Gesellschaft für Chirurgie

27. bis 30.04.2004, Berlin

Analyse des protektiven Effekts der Endotoxinpräkonditionierung am Pankreas mittels DNA-Chiptechnologie

Vortrag

  • presenting/speaker Robert Obermaier - Chirurgische Universitätsklinik Freiburg
  • P. Michel - Chirurgische Universitätsklinik Rostock
  • M. Löbler - Chirurgische Universitätsklinik Freiburg
  • H. Thiessen - Institut für Immunologie Universität Rostock
  • H. Kocan - Institut für Immunologie Universität Rostock
  • UT. Hopt - Chirurgische Universitätsklinik Freiburg
  • S. Benz - Chirurgische Universitätsklinik Freiburg

Deutsche Gesellschaft für Chirurgie. 121. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie. Berlin, 27.-30.04.2004. Düsseldorf, Köln: German Medical Science; 2004. Doc04dgch0138

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dgch2004/04dgch293.shtml

Veröffentlicht: 7. Oktober 2004

© 2004 Obermaier et al.
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Gliederung

Text

Einleitung

Wir konnten vor kurzen einen signifikanten protektiven Effekt einer Endotoxinpräkonditionierung mit Endotoxin 24h vor einen Ischämie/Reperfusionsereignis am Pankreas zeigen. Auch an anderen Organen (Leber, Herz, Nieren, ZNS) wurde ein solcher Effekt beschrieben. Die Mechanismen und die verantwortliche Genregulation sind bisher nicht bekannt, sodass der Effekt derzeit noch nicht nutzbar gemacht werden kann. Zudem gibt es derzeit keine Möglichkeit eine schon bestehende Präkonditionierung z.B durch eine Endotoxinämie zu erfassen.

Material und Methoden

Wir führten eine differentielle Genexpressionsanalyse mittels DNA-Microarrays im Zeitverlauf einer Endotoxinapplikation durch. Männlichen Wistarratten (5 Gruppen; n=5 Tiere) wurde 1mg/kg KG Endotoxin i.p verabreicht. 30 min, 3h, und 24h, wurden das Pancreas entnommen Als Kontrolle dienten unbehandelte Tiere und eine Gruppe mit i.p. Injektion von NaCl. Nach Isolation der RNA wurde diese in den entsprechenden Gruppen gepoolt, auf einen Affymetrix chip hybridisiert und damit 7000 Gene und 1000 EST analysiert. Angegeben wird das Ausmaß der Genregulation als Vielfaches der Genexpression der unbehandelten Tiere.

Ergebnisse

3h nach Endotoxinapplikation zeigte sich eine Aktivierung der proinflammatorischen Transkriptionsfaktoren NfkappaB (gemessen durch MOB-1[x22,2 höher exprimiert im Vergleich zur Kontrollgruppe]), EGR-1 [x4,1] und eine deutliche Hochregulation proentzündlicher Gene wie Zytokine (IL-6 [x24,6], IL8 [x26,9]), Chemokine (Gro [x38,7], CX3C [x12,6]) Adhäsionsmoleküle (ICAM-1 [x10,4], Glycam [x6,1]). Nach 24 h waren diese Gene wieder deutlich schwächer exprimiert. Eine persistierende oder ansteigende Hochregulation zeigten dafür eines der wichtigsten antiapoptotischen Genen WAF1 [x6,6] sowie die ebenfalls antiapoptotischen Pankreatitis assoziierten Proteine (PAP1 [x14,9] u.PAP3 [x28,5]), darüber hinaus Antiproteasen (a-2 Makroglobulin [x31], Cpi-26 [x7,2]) und andere möglicherweise protektive Gene (salttolerant protein [x4,8], Leukotrien A4 Hydrolase [x12,1]). Allerdings zeigte sich auch eine erhebliche Induktion von verschiedenen Komplementfaktoren C3 [x12,6], CFB [x38,5]. Erstaunlicherweise waren die Heat-shockproteine (HSP 70, HSP27, HSP90, HSP 86) und auch die klassischen immediate early genes des AP-1 Komplexes (c-foc, c-jun, JunD) nicht hochreguliert.

Schlussfolgerung

Die Daten zeigen, dass es 24 h nach einer Endotoxinapplikation zu einer Regulation eines ganzen Netzwerkes von Genen und damit zu einer multifaktoriellen Präkonditionierung kommt. Als wesentliche Komponenten des protektiven Effekts lassen sich die Hemmung der Apoptose und ein Antiprotasenstrategie identifizieren. Heat-shockprotinene scheinen dagegen in der Pathogenese der Endotoxinpräkonditionierung keine Rolle zu spielen.