gms | German Medical Science

Einleitung: Die Durchblutung der Leber ist durch einen einzigartigen Autoregulationsmechanismus, der "hepatic arterial buffer respone" (HABR), gekennzeichnet. Die HABR beschreibt die Fähigkeit der Leberarterie, Schwankungen des portalvenösen Blutflusses durch Gegenregulation (Dilatation bzw. Konstriktion) zu kompensieren. Da bis heute unklar ist, inwieweit bei Hyperperfusion nach ausgedehnter Leberresektion die HABR funktionell dem erhöhten Pfortaderfluss entgegen wirkt, sollte in der vorliegenden Studie geklärt werden, inwieweit die HABR während Leberregeneration nach Resektion erhalten ist.

Material und Methoden: Bei 30 Sprague-Dawley Ratten erfolgte in Äthernarkose eine 66% Leberresektion. Direkt anschließend sowie nach 1, 3, 5 und 10 Tagen (POD-0, POD-1, POD-3, POD-5, POD-10; je n=6) erfolgte die Relaparotomie in Pentobarbitalnarkose. Der hepatoarterielle (HAF) und portalvenöse (PVF) Blutfluss wurde unter schrittweiser Reduktion des PVF (zur Provokation der dilatativen Komponente der HABR) mittels Ultraschall-Flußmessung bestimmt. Tiere ohne Leberresektion dienten als Kontrolle (KON; n=6). Der Gesamtleberblutfluss (HBF) wurde als Summe aus HAF und PVF berechnet, HABR wurde als „buffer capacity“ (ΔHAF/ΔPVF) quantifiziert. Zusätzlich wurden mittlerer systemischer (MAP) und portalvenöser (PVP) Blutdruck sowie die hepatische Mikrozirkulation mittels Laser-Doppler-Flowmetrie (LDF) erfasst. Mittelwerte±SEM, One-way-ANOVA und Dunnett’s test; p<0,05 vs. Kontrolle.

Ergebnisse: Innerhalb von 10 Tagen kam es zu einer kompletten Restitution des Lebergewichtes (KON: 9.9±0.7g; POD-10: 9.2±0.7g). Der MAP zeigte in allen Versuchgruppen keine signifikante Veränderung. PVF-Reduktion bewirkte in allen Gruppen erwartungsgemäß einen signifikanten MAP-Anstieg. PVP war an POD-0 (10.1±1.6mmHg) und POD-1 (8.5±1.8mmHg) gegenüber KON (3.5±1.0mmHg) signifikant erhöht. PVF und HAF waren während der ersten drei Tage nach Leberresektion unverändert. Am 5. und 10. Tag zeigte sich jedoch ein signifikanter PVF-Anstieg (POD-5: 211.5±28.6ml/100g Lebergewicht; POD-10: 211.3±24.1ml/100g; KON: 94.4±9.1ml/100g). Überraschenderweise fand sich HAF gegenüber KON jedoch weiterhin unverändert; eine der portalen Hyperperfusion gegenwirkende kompensatorische HAF-Reduktion im Sinne einer HABR-assoziierten Gegenregulation war nach Leberresektion also nicht zu beobachten. In allen Versuchsgruppen ließ sich auch nach Leberresektion durch schrittweise PVF-Reduktion eine HABR im Sinne einer kompensatorischen Erhöhung des hepatoarteriellen Blutflusses provozieren; die „buffer capacity“ war an POD-3 sogar deutlich höher (37.3±7.3) als bei KON (11.4±1.8; p=0,009). Die Beurteilung der Mikrozirkulation mittels LDF ergab eine ausgeprägte Heterogenität innerhalb der Gruppen ohne signifikante Unterschiede im zeitlichen Verlauf nach Resektion.

Schlussfolgerung: Nach 66% Leberresektion zeigt sich ein unveränderter bzw. gesteigerter Blutfluss in der Pfortader, überraschenderweise ohne Reduktion des hepatoarteriellen Blutflusses, wie dies im Sinne der HABR zu erwarten wäre. Umgekehrt bleibt die HABR zur Steigerung des hepatoarteriellen Blutflusses bei portalvenöser Flussreduktion zu allen Versuchszeitpunkten nach Leberresektion weiterhin nachweisbar, und zeigt temporär sogar eine signifikante Zunahme der „buffer capacity“. Eine Restitution der konstriktiven Komponente der HABR könnte bei Berücksichtigung einer adäquaten Oxygenierung einen neuen Therapieansatz zur Reduktion des Hyperperfusionssyndroms nach ausgedehnter Leberresektion darstellen.