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Einleitung: Neoangiogenese im adulten Organismus tritt nur unter bestimmten Bedingungen, wie der Wundheilung, der Embroynalentwicklung oder der Tumorentstehung auf. Es konnte jedoch gezeigt werden, dass bei Erzeugung einer arteriovenöse Gefäßschleife (AV Loop), Neugefäße ausgehend vom eingesetzten venösen Interponat ohne Hinzugabe von vasokativ wirksamen Substanzen aussprossen und so ein dreidimensionales Gefäßnetzwerk bilden [1]. Hierbei wurde bewiesen, dass das venöse Interponat den Effektor der Kammerangiogenese darstellt und es durch die starke hämodynamische Stimulation der Venenwand zu einer ausgeprägten Induktion von Connexin 43 (Cx43) in den Endothelzellen kommt [2], [3]. Cx bilden als Strukturproteine die Bausteine der gap junctions und ermöglichen die direkte Zell-Zell-Kommunikation [4]. Diese gesteigerte Expression des Cx43 auf molekularer Ebene wird als Hauptstimulator in der flussvermittelten benignen Angiogenese vermutet. In diesem Versuchsansatz soll durch ein Cx43 inhibierendes Peptid, bestimmt werden, wie sich das Ausmaß und die Qualität der Angiogenese im AV Loop Modell durch Hemmung der direkten Zell-Zell-Kommunikation verändert.

Material und Methoden: In 20 männlichen Lewis-Ratten wurde in der Leiste ein AV Loop erzeugt. Dazu wurde die Vena femoralis der Gegenseite entnommen und zwischen die Arteria und Vena femoralis des linken Hinterlaufs anastomosiert und damit ein arteriovenöser Shunt erzeugt. Die Gefäßschleife wurde in eine mit Fibrin gefüllte Teflonkammer gelegt. In der Versuchsgruppe wurde in die Thrombinkomponente ein stabiles und spezifisch Cx43 inhibierendes Peptid (40Gap 27, Alpha Diagnostic International Inc., USA) gegeben. In der Kontrolle wird die Fibrinmatrix ohne Zusatz verwendet. Nach 15 Tagen wurde eine Reperfusion mittels india ink durchgeführt und die Kammer mitsamt dem AV Loop entnommen und zur histologischen Untersuchung aufbereitet.

Ergebnisse: Von insgesamt 24 operierten Tieren konnten bisher 8 in die Auswertung einfließen. Ein Tier musste wegen Automutilition euthanasiert werden, bei zwei weiteren Tieren zeigte sich der AV Loop zum Explantationszeitpunkt thrombosiert. Insgesamt zeigte sich eine Durchgängigkeit von 87,5%, dies konnte durch ein vollständiges Anfärben des Interponats und des Gefäßnetzwerkes festgestellt werden. In allen histologischen Schnitten hatte sich ein dreidimensionales Gefäßnetzwerk um das Interponat als Gefäßachse gebildet, visualisiert durch ein spezifisches Anfärben des Endothels mittels Lectin. In den bisherigen Ergebnissen zeigte sich eine deutliche Reduktion der Gefäßanzahl, als auch der Gesamtfläche der Gefäße im Konstrukt durch Inhibition des Cx43.

Diskussion: Der AV Loop ist ein ideales Modell für Untersuchungen der chirurgischen Angiogenese, da in der implantierten Isolationskammer die neuen Gefäße ohne Einfluss durch das umgebende Gewebe gezielt betrachtet und durch systemische und lokale Faktoren beeinflusst werden können. Durch Erzeugen eines Shunts zwischen Arteria und Vena femoralis wird ein 4-5 fach erhöhter Blutfluss, der auf das Veneninterponat wirkt, erreicht [3]. Diese vermehrte mechanische Belastung führt zu einem stärkeren Aussprossen sich neu bildender Gefäße. Neben einem Hypoxiegradienten, der in der Kammer herrscht, wird insbesondere diese Flusserhöhung als Motor für die chirurgische Neoangiogenese gewertet. Es wird vermutet, dass Cx43 dabei das physiologische Bindeglied zwischen mechanischer Beanspruchung und Gefäßbildung aus dem Veneninterponat darstellt [3]. In unserem Versuch konnten wir zeigen, dass eine Inhibierung des Cx43 zu einer Reduktion der Gefäßaussprossung im Hochflusssystem des AV Loop Modell führt. Diese Ergebnisse legen nahe, dass die flussinduzierte Angiogenese über Mechanismen der Cx43 Expression mitreguliert wird.

Abbildung 1 [Abb. 1]