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Einleitung: C-reaktives Protein (CRP) zirkuliert als pentameres Plasmaprotein im Blut. Während sich das Akute-Phase Protein im klinischen Alltag als diagnostischer Marker etabliert hat, wird derzeit über die Rolle von CRP als Mediator entzündlicher Reaktionen diskutiert. Ziel der Studie war die Identifikation von CRP als pro-inflammatorischer Faktor im entzündlichen Geschehen des Ischämie/Reperfusionsschadens (I/R-Schadens) nach mikrochirurgischem Gewebetransfer freier Muskellappen und dessen therapeutisches Targeting.

Material und Methoden: In Biopsien (n=14) freier humaner Muskellappen untersuchten wir mit Hilfe immunhistochemischer Analysen die Ablagerung von CRP im I/R-geschädigten Muskel. Zur Analyse der pathophysiologischen Relevanz etablierten wir einin vivoModell des I/R-Schadens der quergestreiften Muskulatur am M. cremaster der Ratte. Durch gezieltes Leukozytenlabelling quantifizierten wir die Leukozyten-Endothel Interaktion im I/R-Schaden mittels digitaler intravitaler Epifluoreszenzmikroskopie unter Einfluss von injiziertem pentamerem CRP (25 µg/ml; n=6). Zusätzlich analysierten wir diein vivoGenese Reaktiver Sauerstoffspezies (ROS) durch Elektronenspinresonanz Spektroskopie. Western Blot Analysen und immunhistochemische Färbungen dienten dem lokalen Nachweis der CRP-Ablagerung im I/R-Schaden im Tiermodell. Basierend auf Strukturanalysen synthetisierten und testeten wir eine CRP-bindende Compound (CBC) die das pro-inflammatorische Potenzialin vivodurch Stabilisierung von CRP maskiert.

Ergebnisse: Der I/R-Schaden induziert in freien Muskellappen die Anreicherung CRP (p<0,05), das mit infiltrierten Leukozyten kolokalisiert. Dabei wird CRP nicht in seiner zirkulierenden pentameren Konformation (pCRP), sondern in seinen monomeren Untereinheiten abgelagert (mCRP). Imin vivoModell potenziert pCRP nach lokaler Dissoziation zu mCRP die entzündliche Gewebeschädigung des I/R-Schadens, verbunden mit einer signifikanten Zunahme der Leukozyten-Endothel Interaktion (p<0,05) und dem Anstieg von ROS (p<0,05). CBC stabilisiert pCRP im I/R-Schaden mit konsekutiver Unterdrückung der mCRP Bildung und seiner pro-inflammatorischen Potenz (p<0,05).

Schlussfolgerung: Vor dem Hintergrund eines immer älter werdenden Patientenkollektivs, einhergehend mit beträchtlichen Komorbiditäten wie z.B. der peripheren arteriellen Verschlusskrankheit ist das Verständnis der Pathomechanismen des I/R-Schadens und deren therapeutischer Blockade von Interesse und soll zur therapeutischen Optimierung kritisch perfundierter Muskellappen beitragen. Wir beschreiben erstmals den Einfluss eines bisher lediglich als inflammatorischer Marker beachteten Plasmaproteins auf das Entzündungsgeschehen nach freiem Gewebetransfer und identifizieren mCRP als die pro-inflammatorische Isoform. Der Einsatz von CBC kann ein potentieller therapeutischer Ansatz sein, um langfristig ein verbessertes outcome kritisch perfundierter Muskellappen zu erzielen.