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Einleitung: Angesichts der zentralen Rolle der Leber als Stoffwechsel- und Entgiftungsorgan bedeutet die Manifestation eines Leberschadens bzw. das Leberversagen eine kritische Entwicklung im Rahmen einer Sepsis, die trotz aller modernen therapeutischen Möglichkeiten immer noch mit einer hohen Letalität einhergeht. Rho-Kinase ist ein zytoplasmatisches Enzym, das eine Vielzahl verschiedenster zellulärer Funktionen kontrolliert, wie beispielsweise Apoptose, Zell-Migration und -Adhäsion. In der vorliegenden Studie untersuchten wir an einem Mausmodell, inwieweit Rho-Kinase an der Manifestation des Endotoxin-induzierten Leberschadens beteiligt ist.

Material und Methoden: Männliche C57/BL6 Mäuse wurden mit einer intraperitonealen (i.p.) Injektion des spezifischen Rho-Kinase-Inhibitors Fasudil (40mg/kg) 15 Minuten vor Induktion der Endotoxinämie (10μg Lipopolysaccharid (LPS, E.coli), 18mg D-Galaktosamin (D-Gal)) vorbehandelt. PBS-behandelte Tiere dienten nach LPS und D-Gal Gabe als septische Kontrollen. PBS-behandelte Tiere ohne LPS und D-Gal Gabe dienten als normale Kontrollen (n=5-8 je Gruppe). Sechs Stunden nach Endotoxin-Injektion wurde mittels intravitaler Fluoreszenzmikroskopie das sinusoidale Perfusionsversagen, die hepatozelluläre Apoptose und die mikrovaskuläre Leukozytenrekrutierung analysiert. Die Expression von TNF-α und der CXC Chemokine MIP-2 und KC wurde mittels ELISA bestimmt. Der Leberschaden wurde weiterhin anhand der Serum-Transaminasen sowie der Caspase-3 Aktivität quantifiziert. An HE-Schnitten wurde die venuläre Leukozyten-Extravasation in das Lebergewebe bestimmt.

Ergebnisse: Fasudil bewirkte eine signifikante Reduktion der Endotoxin-induzierten Expression von TNF-α, MIP-2 und KC (p<0.05). Die Analyse der Mikrozirkulation zeigte eine deutliche Verminderung des sinusoidalen Perfusionsversagens bei Fasudil-vorbehandelten Mäusen auf 13.7±3.1% gegenüber 39.2±6.1% bei Tieren der LPS/D-Gal-Gruppe (p=0.006). Die durch Endotoxin bedingte hepatozelluläre Apoptoserate war bei Fasudil-vorbehandelten Tieren ebenfalls im Vergleich zur LPS/D-Gal-Gruppe signifikant von 13.2±1.2% auf 4.6±0.8% reduziert (p<0.001). Fasudil-Vorbehandlung hatte hingegen keine signifikanten Auswirkungen auf die Endotoxin-induzierte Leukozyten-Endothelzell-Interaktion. Allerdings zeigte die histologische Untersuchung, dass durch Fasudil die hepatische Leukozyten-Infiltration ins Gewebe signifikant reduziert werden konnte (256±22 Zellen/mm² vs. 706±132Zellen/mm²; p<0.05). Schlussendlich waren die Serum-Transaminasen als Marker der zellulären Integrität bei Fasudil-vorbehandelten Tieren ebenfalls deutlichst vermindert (ALT: 2.5±1.4 µKat/l vs. LPS/D-Gal: 25.9±8.7µKat/l; p<0.05; AST: 2.5±1.0µKat/l vs. LPS/D-Gal: 22.2±6.2µKat/l; p<0.05).

Schlussfolgerung: Die vorliegende Studie zeigt, dass Rho-Kinase über Induktion von TNF-α und CXC Chemokinen entscheidend an der Vermittlung der Leukozytenrekrutierung und der Manifestation des hepatozellulären Schadens nach Endotoxinämie beteiligt ist. Die Inhibition der Rho-Kinase durch Fasudil könnte daher einen neuen Therapieansatz zur Prophylaxe und Therapie des septischen Leberschadens darstellen.