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Einleitung: Unter Arteriogenese versteht man das schubspannungsinduzierte Wachstum von Kollateralarterien aus präformierten Arteriolen bei Verschluss des Hauptleitungsgefäßes. Ziel unserer Untersuchungen war es zu klären, inwieweit Stickoxid (NO) das Kollateralgefäßwachstum und die mechanosensitive TRPV-4-Expression in Kollateralarterien bei Verschluss der Arteria femoralis superficialis im Rattenmodell beeinflusst. Das Modell der Ligatur der Arteria femoralis superficialis als Stimulator für Kollateralgefäßwachstum in der proximalen Oberschenkelmuskulatur ist in mehreren Studien vorbeschrieben und gut etabliert.

Material und Methoden: Bei 20 männlichen Sprague-Dawley Ratten (280–320g) wurde die Arteria femoralis superficialis einseitig ligiert, die kontralaterale Seite wurde einer Schein-Operation unterzogen. 10 Tiere erhielten unmittelbar nach Ligatur eine kontinuierliche, intravenöse Infusion von deta-NONOate mit einer Dosierung von 4, bzw. 8 mg insgesamt über 7 Tage in die Vena jugularis, 10 Kontrolltieren wurde nach gleicher operativer Prozedur nur die Lösungssubstanz (NaCl) über 7 Tage in die Vena jugularis infundiert. In beiden Gruppen erfolgte die Infusion durch eine osmotische Minipumpe (Alzet^® Modell 2001) über einen im proximalen Venenstumpf gelegenen Katheter. Die Auswertung erfolgte am 7. postoperativen Tag. Als klinische Parameter wurden neurologische Defizite sowie akrale Nekrosen der Ligatur-behandelten Pfote untersucht und eine Laserdoppler-Perfusionsmessung (PeriScan PIM III^®) der Haut jeweils beider Pfoten vorgenommen. Es wurden post-mortem Angiographien der Becken- und Beingefäße beidseits mit dem Kontrastmittel Bariumsulfat durchgeführt, um die Anzahl der Kollateralgefäße und deren Durchmesser zu ermitteln. Die TRPV-4-Expression wurde qualitativ und semiquantitativ durch imunhistochemische Analyse von Muskulaturquerschnitten des Musculus Quadriceps und der Adduktorengruppe erfasst.

Ergebnisse: Klinisch wies keines der 20 untersuchten Tiere ein neurologisches Defizit oder eine ischämisch bedingte Nekrose der Hinterläufe auf. Auch mittels Laserdoppler-Perfusionsmessung war kein signifikanter Unterschied der beiden Gruppen, also im Vergleich mit oder ohne Stickoxidbehandlung, erkennbar. Die angiographische Analyse ergab sowohl bezogen auf die Anzahl der Kollateralarterien als auch auf deren Durchmesser keinen signifikanten Unterschied in den beiden Studiengruppen. Die Analyse der TRPV-4-Expression zeigte jedoch in der immunhistochemischen Aufarbeitung von Querschnitten der Quadrizeps- und Adduktorenmuskulatur eine deutlich erhöhte Expression im Bereich des Kollateralarterien-Endothels bei den NO behandelten Tieren im Vergleich zu den Kontrolltieren. Dies konnte sowohl auf der Ligatur-, als auch, allerdings schwächer ausgeprägt, auf der Scheinoperations-Seite nachgewiesen werden.

Schlussfolgerung: In unserer Untersuchung spielt Stickoxid für das tatsächliche Wachstum der Kollateralgefäße keine signifikante Rolle. Geht man jedoch davon aus, dass TRPV-4 als mechanosensitiver Calciumkanal die Schubspannung auf der luminalen Endothelseite aufnimmt, so kann man annehmen, dass Stickoxid als „Sensitizer“ für Schubspannung in Kollateralgefäßen eine indirekte Rolle für das Wachstum spielt.