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Einleitung: Anhaltende Ischämie geht u.a. mit endothelialer Dysfunktion und Freisetzung von Sauerstoffradikalen einher. Die Folge ist eine Gewebeentzündung, welche das Überleben von Lappengewebe gefährden kann. Antioxidative Substanzen können diesem Prozess entgegenwirken. In der hier vorgestellten Studie wurde daher der Einfluss und der protektive Mechanismus von N-Acetylcystein (NAC) und Trolox, einem Vitamin E-Analogon, auf die Mikrozirkulation und die Ischämie-induzierte Entzündungsreaktion in kritisch durchblutetem Lappengewebe untersucht.

Material und Methoden: An C57/BL6 Mäusen wurde ein lateral gestielter Hautlappen unter Mitnahme des Panniculus carnosus gehoben und in einer chronischen Rückenhautkammer fixiert. An den Tagen 1, 3, 5, 7 und 10 nach Lappenpräparation erfolgte die Analyse der Mikrozirkulation mittels intravitaler Fluoreszenzmikroskopie. Nach Injektion von FITC-Dextran 150.000 und Rhodamin 6G wurde die Lappennekrose, der arterioläre Durchmesser, die funktionelle Kapillardichte (FKD), sowie zur Ermittlung der Ischämie-induzierten Entzündungsreaktion der apoptotische Zelltod und die Leukozyten-Endothelzellinteraktion jeweils im proximalen, zentralen und distalen Lappenabschnitt bestimmt. Die Versuchstiere erhielten NAC (sc; 10mg/kg KG täglich; n=7) oder Trolox (ip; 6mg/kg KG alle 12 Stunden; n=7). NaCl-behandelte Tiere dienten als Kontrolle (n=7). Die Verabreichung der Substanzen begann 30min vor Lappenhebung und endete an Tag 10.

Ergebnisse: Die chronische Ischämie induzierte in kritisch durchbluteten zentralen Lappenanteilen von unbehandelten Tieren eine leukozytäre Entzündungsantwort, welche in beiden Behandlungsgruppen signifikant verringert werden konnte (NAC: 189±49 rollers/min/mm; Trolox: 202±39 rollers/min/mm; Kontrolle: 504±54 rollers/min/mm; p<0.001). Dies ging mit einer Reduktion des apoptotischen Zelltods einher (NAC: 62±8 Zellen/mm²; Trolox: 53±16 Zellen/mm²; Kontrolle: 194±23 Zellen/mm²; p<0.05). Im Gegensatz dazu beobachteten wir lediglich unter NAC-Therapie eine signifikante arterioläre Dilatation und somit einen drastisch gesteigerten Blutfluss. Die damit erhaltene FKD (NAC: 203±13cm/cm² (p<0.05 vs Kontrolle); Trolox 127±25 cm/cm²; Kontrolle: 91±27 cm/cm²) führte zu einer signifikanten Verminderung der Lappennekrose (NAC: 34±5% der gesamten Lappenfläche (p<0.05 vs Kontrolle); Trolox: 42±5%; Kontrolle: 55±6%).

Schlussfolgerung: Die hier vorgestellten Untersuchungen zeigen, dass sowohl NAC als auch Trolox die Ischämie-bedingte Entzündungsantwort und den apoptotischen Zelltod signifikant verringern können. Allerdings bewirkte lediglich NAC auch eine vermehrte dilatorische Antwort und somit eine Protektion der nutritiven Perfusion im kritisch durchbluteten Lappenabschnitt, was schlussendlich zu einem signifikant verbesserten Lappenüberleben führte.