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Einleitung: Mikrozirkulationsstörungen nach kalter Ischämie und Reperfusion (I/R) der Leber verschlechtern die Oxygenierung und verursachen sekundär eine zusätzliche Schädigung des Spenderorgans. Oxyglobin (Biopure, Cambridge, MA, USA) ist eine auf Hämoglobin basierende, sauerstofftragende Flüssigkeit vom Rind, die durch Erhöhung der Hämoglobin-Gesamtkonzentration den arteriellen Sauerstoffgehalt steigert und dadurch eine Verbesserung der Organoxygenierung bewirkt. Ziel dieser Studie war die Evaluation von Oxyglobin zur Reduktion des Reperfusionsschadens nach kalter Organkonservierung der Leber.

Material und Methoden: Nach Hepatektomie bei Wistar-Ratten und 24Std. Organkonservierung mit Euro-Collins-Lsg. bei 4°C, erfolgte die Reperfusion der Leber unter Verwendung des Modells der isoliert perfundierten Rattenleber (IPRL) bei 37°C für 180Min. Das Perfusat bestand aus Blut von Wistar-Ratten und Krebs-Henseleit-Lsg. (Gruppe A, n=6) und wurde entweder ergänzt durch HAES 6% (Gruppe B, n=6) oder Oxyglobin (Gruppe C, n=9). In Gruppe D (n=4) wurde die HO-1 Aktivität durch intraperitoneale Applikation von Zinn-Protoporphyrin (SnPP) vor Organentnahme blockiert. Das Perfusat in Gruppe C und D enthielt 3,9g/dl polymerisiertes Hämoglobin. Während der Reperfusion erfolgte in Intervallen von 30Min. die Bestimmung von AST und ALT, der Blutgasse, des Blutbildes, sowie die Messung des Galle- und portalvenösen Flusses. Die Beurteilung der oxidativen Belastung erfolgte durch Bestimmung von Malondialdehyde (MDA). Histologische Untersuchungen sowie der TUNEL-Test dienten der Beurteilung der zellulären Integrität sowie der Apoptose. Die Bestimmung der HO-1 Expression erfolgte durch Western-Blot-Analyse, die Beurteilung der HO-1 Aktivität erfolgte durch Bestimmung der Bilirubin-Konzentration im Gallesekret.

Ergebnisse: Die Zugabe von Oxyglobin in das Perfusat erhöhte die Hämoglobin-Gesamtkonzentration um 3,3g/dl. In allen Versuchsgruppen zeigte sich während der Reperfusion ein kontinuierlicher Anstieg der Transaminasen AST und ALT. Durch Oxyglobin ließ sich nach 180Min. Reperfusion die ALT-Konzentration in Gruppe C mit 72±27u/l signifikant (p<0.01) gegenüber Gruppe A und B mit 140±u/l bzw. 203±62u/l reduzieren. Die Bilirubin-Konzentration im Gallesekret der Gruppe C war nach 180Min. Reperfusion mit 9,28±2,8mg/dl gegenüber Gruppe A und B (1,84±0,5mg/dl bzw. 2,22±0,2mg/dl) signifikant erhöht. Dies korrelierte mit einer signifikant erhöhten HO-1-Expression in der Western-Blot-Analyse. In Gruppe D wurde der positive Oxyglobin-Effekt durch die SnPP-Applikation vollständig aufgehoben und ergab nach 180Min. Reperfusion ALT-Werte von 133±32u/l. Dies korrelierte mit einer signifikanten Reduktion der Bilirubin-Konzentration im Gallesekret auf 2,46±1,1mg/dl. Die MDA-Messung im Perfusat von Gruppe C war mit 72.4±20.4nM signifikant höher als in Gruppe A und B (7.6±0.3nM bzw. 10.8±0.5nM). In Bezug auf die Apoptose ergab sich kein Unterschied zwischen Gruppe A und C. Histologisch zeigte sich jedoch nach Reperfusion mit Oxyglobin eine deutlich geringere Zellschädigung.

Schlussfolgerung: Die Reperfusion mit Oxyglobin nach kalter Konservierung der Rattenleber führte in dieser Studie zu einer signifikanten Reduktion des Reperfusionsschadens. Dies steht in direktem Zusammenhang mit einer Oxyglobin-induzierten Steigerung der HO-1 Expression und Aktivität. Die gesteigerte Organoxygenierung ist jedoch verbunden mit einer starken Erhöhung der Lipidperoxidation, die offensichtlich durch die ebenfalls gesteigerte Biliverdin-/Bilirubin-Produktion und deren Funktion als intrazelluläre Radikalfänger kompensiert wird. Die Organreperfusion mit Oxyglobin könnte sich daher bei unzureichender HO-1 Induktion potentiell auch negativ auf den Reperfusionsschaden auswirken.