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Fragestellung: Mikrozirkulationsstörungen stellen nach wie vor einen hoch relevanten Risikofaktor in der Geweberekonstruktion durch Lappenplastiken dar. Der endogene gasförmige Transmitter Hydrogensulfid (H₂S) entfaltet zahlreiche protektive Funktionen auf vaskulärer Ebene. Ziel der vorgestellten Studie ist es, den Einfluss des H₂S-Donors GYY4137 (GYY) auf die kutane Mikrozirkulation im kritisch perfundierten Gewebe zu untersuchen.

Methoden: Die in vivo Untersuchungen erfolgten im etablierten skin-flap Modell am Ohr der haarlosen SKH-1hr Maus. Um einen Hautlappen mit axialer Gefäßversorgung zu schaffen, wurde die Ohrbasis an Tag 0 eingeschnitten, sodass von vier Gefäß-Nerven-Bündeln nur das kraniale erhalten blieb. Die iv Behandlung der Tiere mit GYY bzw. dem Vehikel erfolgte (i) einmalig, unmittelbar nach Lappenbildung, und (ii) zweimalig, mit einer zusätzlichen iv Injektion an Tag 2.

Im Verlauf resultierte eine Nekrose im Bereich der kaudalen Ohrspitze, welche an den Tagen 2 und 4 planimetrisch mittels Stereomikroskopie untersucht und offline ausgewertet wurde.

Die an Tag 4 entnommenen Ohren werden aktuell immunhistochemischen Untersuchungen zur Analyse des mirkovaskulären Netzwerkes mittels CD31 Markierung zugeführt.

Die Mikrozirkulationsanalysen erfolgten intravitalmikroskopisch nach iv Injektion des Fluoreszenzfarbstoffs FITC-Dextran an den Tag 0, 30 Minuten nach der Behandlung, sowie an den Tagen 2 und 4. Für die Aufnahmen und Auswertungen wurde das Ohr entsprechend dem Verlauf der Gefäß-Nerven-Bündel in jeweils drei proximale und distale Areale unterteilt. Die Offline-Analysen erfolgten unter Einbeziehung einer Baselinemessung und umfassten Durchmesser und Perfusion von Kapillaren, sowie Flussgeschwindigkeit und Durchmesser von Arteriolen und Venolen in den sechs definierten Arealen. MW±SEM. Repeated measurements ANOVA und anschließende post-hoc Vergleiche. Statistische Signifikanz: p < 0,05.

Ergebnisse: Sowohl die einmalige (i) als auch die zweizeitige (ii) GYY Applikation führten, im Vergleich zur Vehikelbehandlung, zu einer signifikanten Reduktion des Nekroseareals an den Tagen 2 (GYY(i): 4,8±1% und GYY(ii): 4,8±0,7% jeweils p<0,05 vs Vehikel: 9,6±1,3%) und 4 (GYY(i): 4,5±1,4% p<0,001 und GYY(ii): 6,7±1,1% p<0,05 vs Vehikel: 13,3±2,1%).

Erste mikrozirkulatorische Analysen nach einmaliger GYY Behandlung zeigen, im Vergleich zur Vehikelbehandlung, zusammengefasst eine signifikante Zunahme des Kapillardurchmessers in anterioren und posterioren Bereichen, sowie einen Trend zur kapillären Dilatation in den zentralen Zonen des Ohres an den Tagen 0, 2 und 4. Auch der Anteil perfundierter Kapillaren ist durch GYY Exposition, gegenüber dem Vehikel, an den Tagen 2 bzw. 4 in allen untersuchten Zonen erhöht. Demgegenüber zeigt sich, anhand der präliminären Daten, bislang kein Einfluss der Behandlung auf die Flussgeschwindigkeit und den Durchmesser von Arteriolen und Venolen.

Die Komplettierung der Datenakquise und -auswertung, sowie eine zusätzliche Vorbehandlung mit GYY und entsprechende immunhistochemische Analysen erfolgen aktuell.

Schlussfolgerungen: Der H₂S Donor GYY reduziert die Lappennekrose und führt zu einer Verbesserung der kutanen Mikrozirkulation. Diese Erkenntnisse erweitern das Wissen um die pleiotropen Wirkungen von H₂S sowie das Potential für einen möglichen klinischen Einsatz.