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Einleitung: Die Endotoxintoleranz führt zu einer verminderten Freisetzung proinflammatorischer Zytokine, erhöht die unspezifische Abwehr gegenüber Mikroorganismen und schützt vor den Folgen einer sonst lethalen Endotoxindosis. Mittels Intravitalmikroskopie wurde der Einfluss auf die Leukozyten-Endothel-Interaktion in vivo nach erneuter LPS-Gabe an der Leber und am Mesenterium der Ratte untersucht.

Material und Methoden: Die mesenteriale und hepatisch Mikrozirkulation wurde über einen Zeitraum von 3 h intravitalmikroskopisch nach LPS-Gabe in männlichen CD-Ratten untersucht. Die Endotoxintoleranz erfolgte durch die intraperitoneale Bolusgabe von 0.5, 0.5 und 1 mg/kg KG LPS an den Tagen 4, 3 und 2 vor Versuchsbeginn. Zum Beobachtungsbeginn erhielt jeweils eine tolerante und eine nicht tolerante Gruppe (n=6) 5 mg/kg KG LPS als Bolus i.v. Untersucht wurde die Leukozyten-Endothel-Interaktion an postkapillärer Venolen von Mesenterium und Leber, sowie in der sinusoidalen Endstrohmbahn der Leber mittels Intravitalmikroskopie. Die Untersuchung des Kapillarlecks erfolgte anhand des perivaskulären Durchtritts von FITC markiertem Albumin densitometrisch. Die Überprüfung der Endotoxintoleranz erfolgte über die klinische Parameter und die TNF-α-Synthese aus einer Vollblutkultur nach Stimulation mit LPS.

Ergebnisse: Die Endotoxintoleranz zeichnete sich durch eine signifikante Reduktion der die TNFα-Synthese in einer Vollblutkultur aus (p<0,01signifikant (Tolerant vs. Tolerant/Endotoxin (pg± (SD)) 68 (18) vs. 629 (117)) und durch einen fehlenden Fieberanstieg aus.Die LPS-Gabe führte zu einer Steigerung der Membranpermeabilität in der mesenterialen Strombahn,. Bei LPS-Toleranten Tieren bewirkte eine LPS-Gabe keinen Anstieg der Gefäßpermeabilität (P<0.01 LPS vs. Tolerant/LPS).In der sinusoidalen Endstrohmbahn der Leber bewirkte die LPS-Gabe einen signifikanten Anstieg der adhärierenden Leukozyten in Kombination mit einer Verschlechterung der Mikrozirkulation, gezeigt durch einen verminderten Durchmesser der Sinusoide.Sowohl die Anzahl der adhärierenden Leukozyten, als auch die Abnahme des Durchmessers der Sinusoide war signifikant geringer ausgeprägt (P<0.05 LPS vs. Tolerant/LPS). Bei der Betrachtung der Leukozyten-Endothelinteraktion in postkapillären Venolen zeigte sich in beiden untersuchten Organen ein konträres Muster, sowohl im Mesenterium als auch in Zentralvenen der Leber war die Anzahl der wandadhärenten Leukozyten in der toleranten Gruppe nach erneuter LPS-Gabe signifikant erhöht, im Vergleich zur nicht toleranten Kontrollgruppe nach LPS-Gabe (P<0.05 LPS vs. Tolerant/LPS).Im Mesenterium zeigten LPS-tolerante Tiere nach LPS-Gabe dementsprechend auch eine größere Anzahl diapedierender Leukozyten ins Gewebe(P<0.05 LPS vs. Tolerant/LPS).

Schlussfolgerung: Endotoxintoleranz zeigt neben den bekannten zytokinsupprimierenden Phänomenen eine Verringerung der Störung der Gefäßpermeabilität und der Leukozytenadhäsion in der sinusoidalen Endstrombahn der Leber. Offensichtlich konträre Regulationsmechanismen scheinen bei der Leukozyten-Endothelinteraktion in den postkapillären Venolen zu wirken, da hier genau umgekehrte Phänomene auftauchen. Da die Endotoxintoleranz trotz einer Zunahme der Gewebeinfiltration im Mesenterium zu einer Verminderung des Gewebeschadens führt, liegt eine Modulation der transmigrierenden Leukozyten nahe.