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Das mitochondriale Toxin 3-Nitropropionsäure (NPA) war bisher bekannt dafür, eine Ischämietoleranz u.a. im zentralen Nervensystem durch die Beeinflussung von pro- und antiapoptotischen Proteinen zu erzeugen. Die Fragestellung der Studie war, ob NPA bei der warmen Leberischämie ebenfalls eine protektive Wirkung im Sinne einer Chemischen Praekonditionierung ausübt.

Es wurden Brown-Norway Ratten verwendet (200g). Wir führten unter Ethernarkose eine selektive Ischämie des linken und mittleren Leberlappens über 90 Minuten durch. Die Reperfusionszeit betrug 1 Stunde. Folgende Vergleichsgruppen wurden gebildet: a) sham-operated (n=5), b) ohne Behandlung (n=5) und c) mit NPA (n=5). NPA wurde mit einer Konzentration von 10 mg/kg KG 24 Stunden vor der Ischämie intraperitoneal verabreicht. Nach einer Stunde Reperfusion wurden die Tiere geopfert und Material gewonnen. Darüberhinaus wurde im Langzeitversuch nach 90-minütiger totaler hepatischer Ischämie die Überlebensrate der einzelnen Gruppen verglichen.

Der Zellschaden gemessen anhand der Lactatdehydrogenase im Serum war unter der Therapie mit NPA hoch signifikant erniedrigt (14900 ± 2000 vs. 6300 ± 800). Ebenfalls drastisch reduziert war die alpha-Glutathion-S-Transferase im Serum der vorbehandelten Tiere. Die Aktivität der Caspase-3 und 9 im Lebergewebe war unter der Behandlung mit NPA im Vergleich zur unbehandelten Gruppe deutlich abgeschwächt (z. B. Caspase 3: 1,9 ± 0,2 vs. 0,8 ± 0,15 Δ A/mg Prot). Elektronenmikroskopische Daten belegen die dramatische Reduktion von mitochondrialen Nekrosen. Im Langzeitüberlebensversuch starben alle unbehandelten Tiere (5/5). Nach Gabe von NPA überlebten alle Tiere die Total Hepatische Ischämie (0/5).

3-NPA senkt dramatisch den Ischämie Reperfusionsschaden der Leber nach warmer, prolongierter Ischämie. Nach unserem Wissenstand ist eine derartige Wirkung von 3-NPA bisher nicht beschrieben. Auch hier könnte eine positive Beeinflussung der pro- und antiapoptischen Proteine eine Rolle spielen, die eine Ischämietoleranz zur Folge hat. Aktuelle Untersuchungen prüfen das Verhältnis von Bcl-2- und Bax-Proteinen in den unbehandelten und behandelten Lebern.