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Einleitung: Das Stressprotein Heme Oxygenase-1 (HO-1) zeigt in diversen Entzündungsmodellen potente anti-entzündliche, anti-oxidative und anti-apoptotische Effekte. Auch in der experimentellen Pankreatitis wird HO-1 im Krankheitsverlauf aufreguliert. Durch Induktion von HO-1 in Makrophagen konnte die Mortalität in der Maus-Pankreatitis signifikant verringert werden. Verschiedene Studien zeigten, dass die protektiven Effekte von HO-1 hauptsächlich durch dessen enzymatische Produkte, Biliverdin/Bilirubin, Karbonmonoxid (CO) und Ferritin, vermittelt werden. Diese Studie untersucht, ob diese Metaboliten von HO-1 auch bei der akut nekrotisierenden Pankreatitis ein therapeutisches Potential besitzen.

Material und Methoden: Die akute nekrotisierende Pankreatitis wurde mittels retrograder intraduktaler Natrium-Taurocholat Injektion (4%) bei Sprague Dawley Ratten induziert. Prophylaktisch (0h) oder therapeutisch (+4h) wurden Biliverdin (50µmol/kg sc), der Eisenchelator Desferroxamin (DFO, 125mg/kg sc) oder Methylen Chlorid (MC, 500mg/kg per os), welches zu CO abgebaut wird, repetitiv (alle 12h) appliziert. 24h nach Induktion der Pankreatitis wurde die Serum Amylase, die Ödem- und Aszitesbildung, die Myeloperoxidase- und NF-κB-Aktivität, und die histomorphologischen Veränderungen evaluiert. Weiterhin wurde die 5-Tages-Überlebensrate ermittelt (n=20).

Ergebnisse: Unter prophylaktischer, aber auch therapeutischer Anwendung zeigten alle drei HO-1 Metaboliten eine signifikant verminderte Entzündungsaktivität im Vergleich zu den Kontrollen (p<0.05). Die 5-Tages-Überlebensrate war signifikant höher nach Biliverdin und CO Therapie im Vergleich zu den Kontroll-Tieren (70% und 75% versus 40%, p<0.05). Die DFO Therapie zeigte eine ähnliche Tendenz aber ohne Signifikanz (60%). Die protektive Wirkung wird hauptsächlich über eine Hemmung der NF-κB Aktivität im Pankreas vermittelt (p<0.05). Weiterhin zeigte Biliverdin eine signifikante Inhibition der Trypsin Aktivierung in vitro (p<0.05).

Schlussfolgerung: Die protektive Wirkung von HO-1 wird in der akuten Pankreatitis über dessen Metaboliten, Biliverdin und CO durch die Hemmung der NF-κB und Trypsin Aktivierung bewirkt. Insbesondere auch die therapeutische Gabe dieser Substanzen führen in der nekrotisierenden Pankreatitis zu einem milderen Krankheitsverlauf mit schließlich besserem Überleben. Dies könnte damit einfache und viel versprechende neue Therapieoptionen für die Zukunft eröffnen.