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Abdominelle Operationen führen über eine massive Entzündungsreaktion in der Darmwand zum postoperativen Ileus. Unsere Voruntersuchungen legen nahe, dass residente Muskularis-Makrophagen bei dieser lokalen Entzündungsreaktion in der Darmmuskularis eine entscheidende Rolle spielen könnten. Ziel dieser Studie war es zu untersuchen, ob eine Depletion und Inaktivierung dieser Makrophagen zu einer Reduktion der lokalen zellulären Entzündungsreaktion und nachfolgend zu einer Normalisierung der muskulären Funktion führt.

Sprague-Dawley Ratten (n=5/Gruppe) wurden einer standardisierten Manipulation des Dünndarms ausgesetzt. Als Kontrollen dienten nicht operierte Tiere. Eine weitere Gruppe (n=5/Gruppe) wurde 4 Tage alternierend mit Clodronat-Liposomen (Clodronat: 50mg/kg/KG - Depletion) und Gadoliniumchlorid (10mg/kg/KG - Inaktivierung) intravenös vorbehandelt, dann manipuliert und am 1. postoperativen Tag getötet. Muskularis-Präparate wurden für histo- und immunhistochemische Färbungen zur Phagozyten-Quantifizierung verwendet. Der gastrointestinale Transit wurde in-vivo nach oraler Gabe von Fluoreszenz-gelabeltem Dextran bestimmt. Die in-vitro Muskelkontraktilität wurde im Organbad an Jejunumstreifen gemessen. Zudem wurde die Mediatorexpression von IL-1β, IL-6, TNF-α in den Darmwandschichten zu verschiedenen Zeitpunkten postoperativ mittels real-time PCR quantifiziert. Die statistische Auswertung erfolgte anhand des Student t-Test und ANOVA, p< 0,05.

Die Vorbehandlung mit Clodronat-Liposomen und Gadoliniumchlorid bewirkte eine signifikante Reduktion der residenten Muskularis-Makrophagen um 85%. Nach Manipulation unbehandelter Tiere zeigte sich ein signifikanter Anstieg der Phagozyten in der Muskularis im Vergleich zu nicht manipulierten Tieren (PMN: 155,5-fach). Nach Vorbehandlung sank dieses Zunahme signifikant auf 7,5-fach ab. In den funktionellen in-vitro Kontraktilitäts- (100 mM Bethanechol: 1.0 ± 0.07 vs. 0.5 ± 0.07 g/mm2/s behandelt vs. unbehandelt) und in-vivo Transit-Untersuchungen (GC± SEM: 10,33± 0,3 vs. 8,8± 0,4) wurde die bekannte postoperative Inhibition der glatten Muskelfunktion durch die Vorbehandlung signifikant verhindert. Die Mediatoraktivierung nach Manipulation zeigte ein Maximum nach 3 Stunden und war nach Vorbehandlung signifikant geringer. Die Vorbehandlung reduzierte die Aufregulation z.B. von IL-6 in der Muskularis von 491-fach (unbehandelt) auf 179-fach.

Unsere Ergebnisse zeigen, dass durch Depletion und Inaktivierung residenter Muskularis-Makrophagen mit Clodronat und Gadoliniumchlorid sowohl die Entzündungsreaktion der Darmwand nach chirurgischem Trauma, als auch die dadurch verursachte Motilitätsstörung signifikant gemindert wird. Hiermit wird zum ersten Mal gezeigt, dass die residenten Makrophagen der Darmmuskularis kausal an der lokalen Entzündungsreaktion beteiligt sind, die zur postoperativen Darmatonie führt und damit eine regulierende Rolle spielen. Daraus ergeben sich neue prophylaktische Ansätze in der elektiven operativen Medizin.