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129. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie

Deutsche Gesellschaft für Chirurgie

24.04. - 27.04.2012, Berlin

Abdominale Sepsis verschlechtert Mitochondrien Sauerstoffverbrauch im Gehirn von Mäusen

Meeting Abstract

  • René Fahrner - Inselspital Bern, Klinik für Viszerale Chirurgie und Medizin, Bern
  • Guido Beldi - Inselspital Bern, Klinik für Viszerale Chirurgie und Medizin, Bern
  • Stephan M. Jakob - Inselspital Bern, Klinik für Intensivmedizin, Bern
  • Jukka Takala - Inselspital Bern, Klinik für Intensivmedizin, Bern
  • Daniel Candinas - Inselspital Bern, Klinik für Viszerale Chirurgie und Medizin, Bern
  • Siamak Djafarzadeh - Inselspital Bern, Klinik für Intensivmedizin, Bern

Deutsche Gesellschaft für Chirurgie. 129. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie. Berlin, 24.-27.04.2012. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2012. Doc12dgch630

DOI: 10.3205/12dgch630, URN: urn:nbn:de:0183-12dgch6308

Veröffentlicht: 23. April 2012

© 2012 Fahrner et al.
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Gliederung

Text

Einleitung: Frühzeitige Beeinträchtigungen des Gehirns werden häufig im Rahmen einer Sepsis beobachtet. Ziel dieser Untersuchung war es die Funktion der Mitochondrien im Gehirn, Leber und Herz in Mäusen mit einer nicht behandelten abdominalen Sepsis zu untersuchen.

Material und Methoden: 16 adulte C57/BL6 Mäuse wurden randomisiert in eine Sepsis-Gruppe mit “cecal ligation and puncture” (CLP) und eine Kontroll-Gruppe ohne Sepsis (je n=8). Nach 18 Stunden wurde das Experiment beendet und die Serumkonzentrationen von Tumor Nekrose Faktor-a (TNF-a) und Interleukin 6 (IL-6) wurden mittels ELISA gemessen. Nach Isolierung der Mitochondrien des Gehirns, Leber und Herz wurden die einzelnen Enzymkomplexe der Atmungskette mittels hoch auflösender Respirometrie gemessen. Histologische Veränderungen der Mitochondrien-Strukturen wurden mit Hilfe der Elektronenmikroskopie untersucht.

Ergebnisse: Alle septischen Mäuse zeigten nach 18 Stunden deutliche Einschränkungen im Allgemeinzustand mit Lethargie, motorischer Dysfunktion und Aufstellen des Fells. Die Serumwerte des TNF alpha und IL-6 waren signifikant erhöht in der Sepsis-Gruppe verglichen zur Kontroll-Gruppe (TNF alpha CLP 1851 ± 648 vs. Kontrollen 39 ± 9 pg/ml; p=0.008, IL-6 CLP 2462 ± 0 vs. Kontrollen 139 ± 184 ng/ml; p=0.0003). Sepsis führte zu einer Reduktion des Komplex-I abhängigen Sauerstoffverbrauches in den Mitochondrien des Gehirns (Status 3: 305 ± 63 pmol/[s*mg] in Kontrollen vs. 195 ± 85 pmol/[s*mg] in Sepsis; p=0.01, und Status 4: 184 ± 52 pmol/[s*mg] in Kontrollen vs. 112 ± 64 pmol/[s*mg] in Sepsis; p=0.03). Allerdings führte die Sepsis nicht zu einer Änderung der Mitochondrien-Funktion in der Leber und Herz. Die funktionellen Änderungen im Gehirn septischer Mäuse korrelierten mit ultrastruktureller Veränderungen der Mitochondrien im Rahmen der Elektronenmikroskopie, hier zeigten sich Membranbrüchen und veränderte Strukturen der Cristae, vor allem in den Neuronen.

Schlussfolgerung: In diesem Tiermodell mit septischen Mäusen, zeigte sich nach 18 Stunden ohne spezifischer Therapie eine Verringerung des zellulären Sauerstoffverbrauchs im Gehirn mit entsprechender ultrastrukturelle Schäden der Mitochondrien vor allem in den Neuronen. Die Mitochondrien-Funktion in der Leber und im Herzen waren nicht verändert.