Effekte des frühen SIRS auf die sinusoidale Hämoglobin-O2-Sättigung und den mitochondrialen Redoxstatus der Leber

Fragestellung: Ziel der Untersuchung war es, die Folgen des frühen SIRS (Systemic Inflammatory Response Syndrom) auf die sinusoidale HbsO₂ (Hämoglobin-O₂-Sättigung) sowie auf die mitochondriale O₂-Verwertung in den Hepatozyten der Maus zu quantifizieren. Im Rahmen der Intravitalen Fluoreszenzvideomikroskopie wurde die hepatische Mikrozirkulation untersucht, die Veränderung der sinusoidalen HbsO₂ gemessen und die NADH-Autofluoreszenz als Maß für den mitochondrialen Redoxstatus erfasst.

Material/Methoden: Nach Einverständnis der Tierschutzkommission wurde ein normotensives SIRS mithilfe einer beidseitigen Ischämie der Hinterläufe für 60 Min. und nachfolgender Reperfusion (I/R) für 3 Std. oder 6 Std. induziert. Eine weitere Gruppe wurde nach 6 Std. I/R mit einer kontinuierlichen Infusion von Endothelin-1 15 Min. vor der Mikroskopie behandelt. Am Ende der Reperfusion wurden die Tiere mit der Intravitalen Fluoreszenzvideomikroskopie untersucht und die NADH-Autofluoreszenz, der Zellschaden der Leber (ALT/AST-Plasmaspiegel, sowie die Anfärbung toter Hepatozyten) quantifiziert. Die sinusoidale HbsO₂ wurde mithilfe einer Laserlichtsonde spektrophotometrisch gemessen.

Ergebnisse: Die Blutgasanalysen aller Tiere zeigten eine Normoxämie und einen ausgeglichen Säure-Basen-Haushalt. Nach 3 Std. I/R reduzierte sich die HbsO₂ signifikant (56,2±5,1) im Vergleich zu Sham Tieren (68,4±5,4; p<0,01). Nach 6 Std. I/R kam es zu einer weiteren Verschiebung der HbsO₂ in Richtung schwerer Hypoxie, verglichen mit 3 Std. I/R Tieren. Die Behandlung mit Endothelin-1 hatte eine weitere Reduktion der HbsO₂ zur Folge (44,8±5,7) (p<0,006). Die NADH-Autofluoreszenz zeigte einen identischen Verlauf wie die HbsO₂-Werte. Zwischen beiden Werten ergab sich eine hohe Korrelation (p<0,005; r2=0,94). Das Ausmaß des hepatischen Zellschadens (ALT/AST, Anfärbung) korrelierte signifikant mit der gemessenen HbsO₂ und NADH-Autofluoreszenz.

Schlussfolgerung: Das frühe SIRS verursacht eine Reduktion der sinusoidalen Hämoglobin-O₂-Sättigung und eine Reduktion des mitochondrialen O₂-abhängigen Zellstoffwechsels (erhöhte NADH-Autofluoreszenz) mit konsekutiver Zellschädigung in der Leber der Maus.