Reduktion des oxidativen Stresses und der Inflammation durch präventive Dokosahexaensäuresubstitution im Mausmodell

Fragestellung Oxidativer Stress und Inflammation stellen im Bereich der Endoprothetik eine große Herausforderung dar. Durch oxidative Prozesse während und nach einer Prothesenimplantation erhöht sich der inflammotorische Zustand nicht nur im betroffenen Gelenk, sondern auch systemisch. Studien konnten belegen, dass ein erhöhter oxidativer Stress neben der Schädigung der verwendeten Prothesenkomponenten auch ein erhöhtes Schädigungspotential für myokardiale Zellen ergibt. Dies führt zu vermehrten kardialen Komplikationen und beeinflusst das postoperative Ergebnis nach Prothesenimplantation signifikant. Ziel dieser Arbeit war zu prüfen, ob eine Beeinflussung des oxidativen Stresses durch medikamentöse Supplementation erzielt werden kann.

Methodik In dieser Arbeit untersuchten wir die Auswirkung der Omega-3-Fettsäure Dokosahexaensäure (DHS) auf das myokardiale Remodeling nach I/R im Mausmodell. Wir untersuchten, durch welche Mechanismen DHS das myokardiale Remodeling beeinflusst und ob durch präischämische orale DHS-Substitution ein signifikant positiver Effekt auf die Herzfunktion nach I/R erzielt werden kann.

Dazu wurden zu verschiedenen Zeitpunkten die Infarktgröße nach I/R bestimmt, Funktionsanalysen des Herzens durchgeführt, Makrophagen- sowie Neutrophilen-Populationen analysiert und die Expression antioxidativer Enzyme sowie inflammatorischer Zytokine untersucht. Initial wurde mittels parasternalen Zugangs eine Ligatur LAD mit PE 10 Okkluder implantiert. Anschließend erhielten die Versuchstiere DHS-Futter oder Kontrollfutter (CF) bis zum Ende des Versuchs. Nach siebentägiger Rekonvaleszenzphase erfolgte im Rahmen des "Closed Chest" Modells die einstündige kardiale Ischämie mit anschließender Reperfusion.

Ergebnisse und Schlussfolgerung Nach präischämischer oraler DHS-Substitution wurde ein antiinflammatorischer Makrophagen-Phänotyp (Abb. 1), der mit reduzierter kardialen Kollagenablagerung sowie verbesserten linksventrikulären Funktionsparametern vergesellschaftet war, beobachtet. Dies zeigt, dass es unter DHS-Substitution zu einem früheren Beginn des kardialen Remodelings nach I/R kommt und DHS dieses frühzeitig beendet, was zu einer kleineren Infarktnarbe führt. Unsere Ergebnisse zeigen, dass DHS über antioxidative Mechanismen und verbesserte mitochondriale Funktion die ROS-Bildung reduziert, wodurch DHS kardioprotektiv wirkt.

DHS wirkt daher protektiv durch die antioxidatien Eigenschaften und könnte bei prophylaktischer Verbreichung vor Prothesenimplantation einen potentiellen intraoperativen I/R-Schaden reduzieren und durch die antiinflammatorische sowie antioxidative Wirkung das Outcome nach Knieprothesenversorgung zu verbessern.

Stichwörter Endoprothetik, Oxidatver Stress, Anti-inflammatorisch

Publication History

Article published online:
15 October 2020