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121. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie

Deutsche Gesellschaft für Chirurgie

27. bis 30.04.2004, Berlin

Biliverdin schützt die intestinale Integrität in der Sepsis

Vortrag

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  • presenting/speaker Marcus Overhaus - Klinik und Poliklinik für Allgemein-, Viszeral-, Thorax- und Gefäßchirurgie, Bonn, Deutschland; Department of Medicine/Gastroenterology der Universität Pittsburgh, Pittsburgh, USA
  • B. Moore - Department of Medicine/Gastroenterology der Universität Pittsburgh, Pittsburgh, USA
  • B.A. Flynn - Department of Medicine/Gastroenterology der Universität Pittsburgh, Pittsburgh, USA
  • A.J. Bauer - Department of Medicine/Gastroenterology der Universität Pittsburgh, Pittsburgh, USA

Deutsche Gesellschaft für Chirurgie. 121. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie. Berlin, 27.-30.04.2004. Düsseldorf, Köln: German Medical Science; 2004. Doc04dgch0267

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dgch2004/04dgch296.shtml

Veröffentlicht: 7. Oktober 2004

© 2004 Overhaus et al.
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Gliederung

Text

Einleitung

Trotz neuer Therapiemaßnahmen nimmt die Sepsisinzidenz weiterhin zu und Morbidität und Mortalität liegen bei 60%. Der Darm ist durch seine Immunkompetenz und seine Barrierefunktion ein zentraler Bestandteil der Sepsistriggerung, -aufrechterhaltung und -exazerbation. Die anti-oxidative, anti-apoptotische und anti-inflammatorische Wirksamkeit von Bestandteilen des Hämabbaus wie Kohlenmonoxid und Hämoxygenase-1 (HO-1) wurden bereits nachgewiesen. Dennoch wurde das Endprodukt dieses Zyklus, Biliverdin, bisher nur wenig beachtet. Das Ziel dieser Studie ist es, einen protektiven Effekt von Biliverdin für die Darmintegrität in der Sepsis aufzuzeigen.

Material und Methoden

Zökale Ligatur und Punktion an Ratten mit oder ohne gleichzeitiger intraperitonealer Biliverdin Injektion wurde durchgeführt. In vivo gastrointestinaler Transit wurde 24h später mit Fluorescein markiertem Dextran gemessen. Die Kontraktilität der zirkulären Jejunum- und Kolonmuskulatur wurde in vitro im Organbad nach 24h analysiert und eine Dosis-Wirkungskurve mit Bethanechol erstellt. Zusätzlich wurde die neutrophile Infiltration in die intestinale Muskularis quantifiziert. Die Dünndarm- und Kolonmuskulatur wurde 3h nach Sepsisinduktion auf eine mRNA Ausschüttung verschiedener pro- und anti-inflammatorischer Entzündungsmediatoren (IL-6, MCP-1, IL-10 and HO-1) mit Real-Time RT-PCR untersucht. N=6/Gruppe, Signifikanz: p≤0,05.

Ergebnisse

Die Biliverdinbehandlung kehrte die Sepsis-induzierte signifikante Unterdrückung der Transitzeit in vivo um (Geometrisches Center Kontrollen: 8,81±0,17; Sepsis: 5,87±0,87; Sepsis und Biliverdin: 7,38±0,73). Durch die Sepsisinduktion wurde die in vitro gemessene Muskelkontraktilität im Jejunum um 43% und im Kolon um 36% abgeschwächt (Jejunum Kontrolle: 4,27±0,47; Sepsis: 2,42±0,54; Kolon Kontrolle: 4,75±0,35; Sepsis: 3,03±0,22 g/mm2 /sec). Auch diese Abschwächung konnte durch eine gleichzeitige Biliverdingabe verbessert werden (Jejunum: 4,1±0,67; Kolon: 3,50±0,33 g/mm2/sec). Zusätzlich verhinderte Biliverdin die massive Infiltration von Neutrophilen in die intestinale Muskularis in septischen Tieren signifikant (Jejunum Kontrolle: 0,5±0,2, Sepsis: 47,5±6,9, Biliverdin: 22,4±5,5; Kolon Kontrolle: 7,0±1,3, Sepsis: 38,8±2,8, Biliverdin: 13,7±3,8 Zellen/Gesichtsfeld, x200 Vergrösserung). Die inflammatorische mRNA Expression von IL-6 und MCP-1 im Dünndarm und Kolon konnte unter Biliverdinbehandlung signifikant gesenkt werden (Dünndarm: 46% und respektive 38%; Kolon: 49% und respektive 64%). Ausserdem führte die Biliverdinbehandlung im Dünndarm und Kolon zu einer signifikanten Induktion der anti-inflammatorischen Zytokine IL-10 und HO-1 im Vergleich zu unbehandelten septischen Tieren (Dünndarm: 189% und respektive 24%; Kolon: 105% und respektive 38%).

Schlussfolgerung

Biliverdin schützt während der Sepsis die intestinale Integrität. Dieser Effekt erfolgt durch die Inhibition der Neutrophileninfiltration und der pro-inflammatorischen Entzündungskaskade unter gleichzeitiger Stimulation anti-inflammatorischer Mediatoren. Damit verhindert Biliverdin die Darmatonie und -inflammation und kann so das intestinale Momentum in der Sepsis durchbrechen.