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124. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie

Deutsche Gesellschaft für Chirurgie

01. - 04.05.2007, München

Bedeutung der Kupfferzell-abhängigen Regulation der mikrovaskulären Perfusion für die Leberregeneration nach partieller Hepatektomie

Meeting Abstract

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  • corresponding author K. Abshagen - Institut für Experimentelle Chirurgie, Universitätsklinikum Rostock
  • C. Eipel - Institut für Experimentelle Chirurgie, Universitätsklinikum Rostock
  • J.C. Kalff - Klinik und Poliklinik für Allgemein-, Viszeral-, Thorax- und Gefäßchirurgie, Universitätsklinikum Rostock
  • B. Vollmar - Institut für Experimentelle Chirurgie, Universitätsklinikum Rostock

Deutsche Gesellschaft für Chirurgie. 124. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie. München, 01.-04.05.2007. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2007. Doc07dgch6883

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dgch2007/07dgch543.shtml

Veröffentlicht: 1. Oktober 2007

© 2007 Abshagen et al.
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Gliederung

Text

Einleitung: Experimentelle Studien unserer Arbeitsgruppe zur Kupfferzell (KC)-Depletion zeigten eine Einschränkung der hepatozellulären Proliferation und der Organrestauration nach partieller Hepatektomie. Wir postulieren in dieser hier vorgestellten Studie, dass KC durch den Einfluss auf die zell-spezifische Expression vasoaktiver Proteine eine entscheidende Rolle für die Scherstress-abhängige Initiierung der hepatozellulären Proliferation spielen und somit essentiell für eine physiologische Leberregeneration sind. Hierfür wurde die hepatische Mikrozirkulation in der regenerierenden Mausleber nach selektiver Depletion der KC mittels Clodronat-Liposomen zu verschiedenen Zeitpunkten nach partieller Hepatektomie unter besonderer Berücksichtigung vasoregulativer Proteine untersucht.

Material und Methoden: Weibliche C57BL/6J-Mäuse wurden unter Isoflurannarkose (1,5 Vol%) einer 68%-igen Hepatektomie unterzogen. Zur Depletion der KC wurde den Mäusen 24h vor und alle 72h nach Hepatektomie Liposomen-enkapsuliertes Dichlormethylen-Diphosphonat (Cl2MDP) intravenös verabreicht (0,1ml/10g KG). Kontrolltiere erhielten äquivalente Volumina von PBS-Liposomen (Kontrolle). Der Grad der KC-Depletion wurde immunhistochemisch mit dem Makrophagen-Marker F4/80 bestimmt. Unter Ketamin/Xylazin-Anästhesie (90/25 mg/kg ip) wurde die Leber an den Tagen 3, 5 und 8 nach Hepatektomie (Cl2MDP: n=6 je Zeitpunkt; Kontrolle: n=6 je Zeitpunkt) mittels hochauflösender Fluoreszenzmikroskopie hinsichtlich nutritiver Perfusion, sowie sinusoidaler Durchmesser und Fließgeschwindigkeit untersucht und der volumetrische Blutfluss sowie der Scherstress berechnet. Zur weiteren Charakterisierung der hepatischen Mikrozirkulation diente die mRNA- bzw. Protein-Analyse der vasoregulativen Proteine Hämoxygenase-1 (HO-1), endotheliale NO-Synthase (eNOS), Endothelin-1 (ET-1) und Caveolin-1. Mittelwerte ± Standardfehler des Mittelwertes. ANOVA mit nachfolgendem Paarvergleich (*p<0,05 vs. Kontrolle).

Ergebnisse: Gegenüber unbehandelten, d.h. KC-kompetenten Tieren, war die nutritive Perfusion zu allen Untersuchungszeitpunkten nach Resektion in KC-depletierten Tieren signifikant eingeschränkt (perfundierte Sinusoide [%] Cl2MDP vs. Kontrolle: 3d 95,6±0,7* vs. 99,7±0,2; 5d 93,4±1,4* vs. 99,4±0,4; 8d 94,9±1,4* vs. 98,9±0,5). Der Resektions-induzierte Anstieg des Scherstresses in KC-kompetenten Kontrolltieren konnte in KC-depletierten Tieren aufgrund reduziertem volumetrischem Blutflusses an Tag 3 und 5 nicht beobachtet werden (dyn/cm²: 3d 20±3* vs. 52±2; 5d 20±4* vs. 45±2). Des Weiteren zeigte sich nach KC-Blockade ein verändertes Expressionsmuster der o.g. vasoregulativen Proteine. In KC-depletierten Mäusen konnte nach Resektion nur eine geringe HO-1 Expression nachgewiesen werden (HO-1/ß-Aktin [rel.E.]: 3d 0,1±0,1* vs. 1,0±0,5; 5d 0,2±0,1* vs. 1,7±0,5; 8d 0,3±0,2* vs. 1,1±0,2), was auf eine KC-spezifische HO-1 Expression während der Leberregeneration hinweist. Die selektive KC-Inhibition führte ebenfalls zu einer deutlichen, ca. 10-fachen Verringerung der Expression der vasodilativ wirkenden eNOS an Tag 3 nach Resektion (eNOS/ß-Aktin [rel.E.]: 4,9±4,9 vs. 55,9±8,5). Damit einhergehend konnte in diesen Tieren eine verstärkte bis zu 1,6-fache Expression des eNOS-Inhibitorproteins Caveolin-1 zu allen Untersuchungszeitpunkten beobachtet werden. Gleichzeitig führte die Clodronat-induzierte KC-Depletion aber auch zur Reduktion der Regenerations-assoziierten Akkumulation von ET-1 mRNA.

Schlussfolgerung: Die Ergebnisse zeigen, dass die KC-spezifische Regulation vasoaktiver Enzymsysteme entscheidend für die mikrovaskuläre Perfusion und damit einhergehend für den intrahepatischen Scherstress als Trigger der Leberregeneration ist. Grundlage für eine adäquate hepatozelluläre Regeneration ist daher u.a. die ungestörte KC-Funktion.