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Einleitung: Im Rahmen der plastischen und rekonstruktiven Lappenchirurgie stellt die inadäquate Perfusion der Wundränder, insbesondere im distalen Lappenanteil, ein ernstzunehmendes Problem dar. Im ungünstigsten Fall führt dies zur Gewebenekrose und zum Verlust des Lappens. Einerseits lassen experimentelle Studien der letzten Jahre vermuten, dass Stickstoffmonoxid (NO) die Perfusion durch direkte vasoaktive Wirkungen verbessern kann, sowie durch Bildung von VEGF eine Neoangiogenese induziert. Andererseits kann eine vermehrte NO-Freisetzung die Generierung gewebeschädigender Sauerstoffradikale unterstützen. In der hier vorgestellten Studie untersuchten wir daher, inwieweit die Blockade der NO-Synthase mit L-NAME bzw. die Förderung der NO-Produktion durch Behandlung mit L-Arginin die mikrovaskuläre Perfusion eines „random pattern flap“ an der Maus beeinflusst, und inwieweit im Rahmen der chronischen Ischämie eine angiogene Reaktion die Neubildung von Mikrogefäßen bewirkt.

Material und Methoden: In C57BL/6J Mäusen wurde ein lateral gestielter Hautlappen unter Mitnahme des Panniculus carnosus gehoben und in eine chronische Rückenhautkammer fixiert. Die Analyse der Mikrozirkulation erfolgte mit Hilfe der intravitalen Fluoreszenzmikroskopie an den Tagen 1, 3, 5, 7 und 10. Hierbei wurde nach Injektion von FITC-Dextran 150,000 die Fläche des nekrotischen Gewebes, der arterioläre Blutfluss und die funktionelle Kapillardichte im kritisch perfundierten, distalen Anteil des Lappens analysiert sowie die Neubildung von Mikrogefäßen bestimmt. Die Tiere wurden randomisiert folgenden Versuchsgruppen zugeteilt: (1) L-NAME (iv; 30mg/kg KG nach Lappenhebung und jeweils zum Zeitpunkt der Mikroskopie; n=6); (2) L-Arginin (ip; 10mg/kg täglich; n=5); (3) Lappenhebung ohne Behandlung (Kontrolle; n=5).

Ergebnisse: In unbehandelten Kontrolltieren zeigte sich nach Lappenhebung ein leichter Anstieg der arteriolären Perfusion über den Versuchszeitraum von 10 Tagen (2700±1700pl/s; d 10), die jedoch einen massiven Ausfall der nutritiven (kapillaren) Perfusion nicht verhindern konnte (24±15cm/cm²; d 10). Entsprechend resultierte das Perfusionsversagen in einer distalen Lappennekrose von ca. 45% der Gesamtlappenfläche. Die Blockade der NO-Synthase mit L-NAME bewirkte eine ausgeprägte arterioläre Hypoperfusion (p<0.05) sowie einen nahezu kompletten Verlust der kapillaren Perfusion (7±7cm/cm²). Entsprechend war die Gewebenekrose im Vergleich zur Kontrolle signifikant stärker ausgeprägt (67±5%; d 10; p<0.05). Die Applikation von L-Arginin konnte die arterioläre Perfusion im Vergleich zur unbehandelten Kontrolle nicht beeinflussen (4300±1800pl/s; d 10; ns), bewirkte jedoch eine signifikante Verbesserung der kapillaren Perfusion (153±39cm/cm²; d 10; p<0.05). Nichtsdestotrotz war die Reduktion der Gewebenekrose (35±6%; d 10; ns) nicht signifikant im Vergleich zu jener in den Kontrolltieren. Die Ausbildung neuer Gefäße konnte trotz der chronischen Ischämie in keinem der Versuchstiere beobachtet werden.

Schlussfolgerung: Unsere Ergebnisse zeigen, dass endogen gebildetes Stickstoffmonoxid wesentlich an der postoperativen Mikrozirkulationsstörung in kritisch durchbluteten Arealen randomisiert perfundierter myokutaner Lappen beteiligt ist. Die zusätzliche Applikation von NO-Donoren kann lediglich die kapillare Perfusion anhaltend verbessern. Die fehlende signifikante Reduktion der Nekrose nach Arginin-Behandlung ist wohl durch den gewebeschädigenden Effekt einer vermehrten Sauerstoffradikalbildung trotz Reduktion der chronisch-ischämischen Bedingungen verursacht.