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Der Metabolismus von Tetrachlorkohlenstoff (CCl₄) führt über Destruktion von Cytochrom P-450 zur Erhöhung von freiem Häm in den hepatozellulären Mikrosomen. Als Enzym, welches nicht nur den letzten Schritt des Abbaus von Häm mit Freisetzung äquimolarer Mengen an Eisen, vasodilativem Kohlenmonoxid und anti-oxidativem Biliverdin katalysiert, sondern auch durch Häm induzierbar ist, könnte die Hämoxygenase (HO)-1 von wesentlicher Bedeutung für das Ausmaß der Leberschädigung bei akuter CCl₄-Vergiftung sein.

In einer ersten Serie an Tieren wurde die Kinetik der HO-1 Proteinexpression über 24h nach CCl₄-Intoxikation (2.5ml/kg sc; 1:1 v/v in Olivenöl) mittels Western-Blotanalyse erfasst. Nachfolgend wurden insgesamt 24 Tiere 12h nach CCl₄-Intoxikation hinsichtlich entzündlicher Antwort und Leberschädigung mittels intravitaler Fluoreszenzmikroskopie untersucht. Dabei waren 8 Tiere mit einem HO-1 Induktor (40µmol/kg Hämin ip -6h; Hämin/CCl ₄ ), weitere 8 Tiere mit einem HO-1 Inhibitor (50µmol/kg SnPP-IX ip -18h; SnPP-IX/CCl ₄ ) und entsprechende Kontrolltiere (n=8; CCl ₄ ) mit der Trägersubstanz PBS vorbehandelt. Weitere 8 Tiere erhielten lediglich Olivenöl als Trägerlösung von CCl₄ (n=8; Kontrolle). Zusätzlich erfolgte in allen Tieren die Western-Blotanalyse von HO-1 Protein im Lebergewebe. Mittelwert±SEM.

CCl₄-Intoxikation führt zur Induktion der HO-1 Expression mit einem Maximum nach 12h und war durch signifikante (p<0.05) Erhöhung der Leukozyten-Akkumulation in Venolen (250±34 Zellen/mm²), der hepatozellulären Apoptose (9±2 Zellen/mm²) und des Perfusionsausfalls (8.7±2.0%) gegenüber Olivenöl-behandelten Kontrolltieren (30±7, 3±1 und 1.7±0.4) gekennzeichnet. In Hämin-vorbehandelten Tieren zeigte sich eine weitere Zunahme der HO-1 Expression 12h nach CCl₄ bei signifikanter Verbesserung aller Parameter der Leberschädigung. Vice versa führte die Inhibition der CCl₄-induzierten HO-1 Hochregulation durch Vorbehandlung mit SnPP-IX zur massiven Aggravierung vor allem der inflammatorischen Antwort auf CCl₄ mit einer venulären Leukozytenadhärenz von 476±96 Zellen/mm² und Zunahme der hepatozellulären Apoptose auf 15±2 Zellen/mm².

Die CCl₄-assoziierte Hochregulation von HO-1 kann als adaptive Antwort interpretiert werden, welche von kritischer Bedeutung für das Ausmaß der Toxin-induzierten Leberschädigung ist. Unsere Ergebnisse zeigen, dass HO-1 bei CCl₄-Intoxikation Protektion vermittelt und sollte daher als Target-Enzymsystem bei Therapie der Leberschädigung durch CCl₄ zukünftig in Betracht gezogen werden.