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3.  Ergebnisse

3.1. Allgemeines

Insgesamt wurden einundzwanzig Nieren von sechzehn Schweinen perfundiert und in die Auswertung einbezogen, davon in der Gruppe „Referenz“ ohne pharmakologische Intervention sechs Nieren, in der Gruppe „Nitroprussid-Natrium“ acht Nieren und in der Gruppe „Noradrenalin“ sieben Nieren.

Die Gesamtperfusionszeit aller 21 Nieren betrug jeweils 145 Minuten. Davon wurden 60 Minuten bis zum Erreichen konstanter Perfusionsbedingungen und darauffolgend 45 Minuten ohne Änderung der direkt regulierten Perfusionsparameter veranschlagt.

Die bei der Beschreibung der Methoden angeführten Perfusionsbedingungen wurden bei allen Nieren eingehalten.

Die Nieren erlitten im Mittel eine warme Ischämie einer Dauer von 16,5 ± 4,3 Minuten (MW ± SD), die darauffolgende Konservierungsphase dauerte durchschnittlich 6,6 ± 1,9 Stunden (MW ± SD). Statistisch läßt sich kein signifikanter Unterschied in der Ischämie- oder Konservierungszeit zwischen den Gruppen erkennen. Die Nieren wogen vor der Perfusion 214,3 ± 58,0 g (MW ± SD).

In der Phase der nicht veränderten hamödynamischen Versuchsbedingungen ergaben die drei während dieser Zeit erhobenen Meßwerte das in Tabelle 3 wiedergegebene Bild:

Tab. 3: Mediane, Minima (Min) und Maxima (Max) von Parametern der Hämodynamik und der Nierenfunktion der 21 perfundierten Nieren während der Phase der unveränderten Versuchskonditionen.


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In der jeweiligen Interventionsphase der Gruppen „Nitroprussid-Natrium“ und „Noradrenalin“ kamen durchschnittlich folgende Pharmakondosierungen zur Anwendung:

Nitroprussid-Natrium:

1,6 bis 3,2 µg/min/kg KG

Noradrenalin:

0,03 bis 0,06 µg/min/kg KG

3.2. Funktionsparameter

In den Interventionsphasen beider Gruppen bzw. in der im Zeitverlauf entsprechenden Phase der Gruppe „Referenz“ ohne pharmakologische Intervention verhielten sich diese Parameter im Vergleich zur jeweiligen vorausgehenden Phase der nicht veränderten Perfusionsbedingungen folgendermaßen (Tab. 4, Abb. 6-12) :

Tab. 4: Übersicht der Parameter der Hämodynamik und Nierenfunktion in den Perfusionsphasen „Kontrolle“ und „Effekt“. Mittelwerte ± SEM. Dimensionen siehe Tab. 3.


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Abb. 6: Perfusionswiderstände (r) im Vergleich: Alle Nieren in der Kontrollphase (Kontrolle) im Vergleich zur jeweiligen Interventionsphase (Effekt) ohne Pharmakonapplikation (linkes Diagramm) bzw. unter Noradrenalin (mittleres Diagramm) und Nitroprussid-Natrium (rechtes Diagramm). Ausgangs- und Endpunkte der Kurven bezeichnen eine Phase von je 45 Minuten (jeweils die Mittelwerte aus 3 Meßpunkten).
Die Punkte links und rechts daneben bezeichnen die Mittelwerte der Meßwerte aller Nieren jeweils einer Gruppe in der Kontroll- im Vergleich zur Effektphase. Die Balken bezeichnen den Standardfehler.
Signifikante Unterschiede (p<0,05) während der Effektphase im Vergleich zur Kontrollphase sind mit einem Stern markiert. Alle Werte für den Perfusionswiderstand in [mmHg*min/(ml*100g Nierengewicht)].


Der Parameter Perfusionswiderstand erhöhte sich unter NA bei allen Nieren (p<0,001).

Unter NN verminderte sich der renale Widerstand bei allen Nieren (p<0,001).

In der Referenzgruppe verminderte sich der Widerstand im Laufe des Versuches bei 5 von 6 Nieren leicht. Diese tendentielle Veränderung erreichte aber kein Signifikanzniveau (p=0,328). (Abb. 6)


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Abb. 7: Perfusionsplasmafluß (rPF), alle Werte in [ml/(min*100gNG)]; Erläuterungen siehe Abb. 6


NN steigerte den Perfusionsplasmafluß bei 6 von 7 Nieren (p=0,002). Bei einer Niere zeigte sich eine leichte Verminderung des Plasmaflusses.

Durch NA wurde dieser hingegen bei den Nieren gesenkt (p<0,001).

In der Referenzgruppe ergab sich keine Veränderung im Laufe der Perfusion (p=0,169). (Abb. 7)


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Abb. 8: Kreatininclearance, alle Werte in [ml/(min*100gNG)]; Erläuterungen siehe Abb. 6.


Der Parameter Kreatininclearance als Annäherungsmaß für die glomeruläre Filtrationsrate wurde unter NA bei den Nieren gesenkt (p=0,012). Eine der sieben Nieren zeigte hierbei einen gegenteiligen Effekt.

Die Applikation von NN hatte bei ausnahmslos allen Nieren eine Senkung der Kreatininclearance zur Folge (p=0,006). In der Referenzgruppe erhöhte sich die Clearance im Mittel leicht, aber uneinheitlich im Laufe der Perfusion (p=1). (Abb. 8)


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Abb. 9: Harnzeitvolumen (HZV), alle Werte in [ml/(min*100gNG)]; Erläuterungen siehe Abb. 6.


Bei den Nieren der Referenzgruppe stieg das Harnzeitvolumen im Laufe des Versuches im Mittel leicht an, allerdings nicht signifikant (p=0,754).

NA-Gabe hatte durchschnittlich ebenfalls eine leichte Steigerung des Harnzeitvolumens zur Folge (p=0,543). Die Veränderung erreichte ebenfalls kein Signifikanzniveau, zwei Nieren verhielten sich gegensinnig, und der Anstieg war prozentual weniger deutlich als in der Referenzgruppe.

Unter NN zeigte sich außer bei zwei Nieren, die im übrigen nach der Pharmakonapplikation nahezu unveränderte Werte aufwiesen, eine signifikante Senkung des Harnzeitvolumens (p=0,023). (Abb. 9)


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Abb. 10: Filtrationsfraktion, alle Werte in [%]. Erläuterungen siehe Abb. 6.


Die Filtrationsfraktion blieb im Durchschnitt unter NA annähernd gleich dem Ausgangswert (p=0,455).
Auch bei der Referenzgruppe veränderte sie sich nur gering, ohne daß die Aussage Signifikanzniveau erreicht (p=0,583).
Dagegen hatte die Applikation von NN eine deutliche und signifikante Verringerung der Filtrationsfraktion bei allen untersuchten Nieren zur Folge (p=0,001). (Abb. 10)


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Abb. 11: Natriumtransport, alle Werte in [mmol/(min*100gNG)]; Erläuterungen siehe Abb. 6.


Der Natriumtransport zeigte sowohl unter NA bei allen bis auf eine Niere eine signifikante Verringerung (p=0,031), als auch unter NN (p=0,05), hier ausnahmslos bei allen Nieren. Dabei ist die Verringerung unter NN stärker ausgeprägt als die unter NA.
In der Referenzgruppe fand eine nicht signifikante (p=0,488) leichte Steigerung des Natriumtransportes statt. (Abb. 11)


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Abb. 12: Sauerstoffverbrauch, alle Werte in [mmol/(min*100gNG)]; Erläuterungen siehe Abb. 6.


Im Sauerstoffverbrauch verhielten sich die Nieren in allen untersuchten Gruppen uneinheitlich. Als Trend war jedoch durchweg eine Senkung des Sauerstoffverbrauchs im Laufe der Perfusion erkennbar. Zwar ohne statistische Signifikanz, jedoch tendentiell ist auch zu beobachten, daß sich der Sauerstoffverbrauch im Laufe der Perfusion ohne Pharmakonapplikation jeweils stärker vermindert als unter den jeweiligen Pharmaka. Keine der Veränderungen erreichte Signifikanzniveau (NA: p=0,305; NN: p=0,059; Referenz: p=0,272). (Abb. 12)


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Abb. 13: Gefäßcompliance in der Phase der unveränderten Versuchsbedingungen (oben) im Vergleich zu den Phasen während der Pharmakonapplikation (Noradrenalin und Nitroprussid-Natrium). MAD = mittlerer Perfusionsdruck.


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3.3.  Gefäßcompliance

Die Gefäßcompliance während der Phase der nicht veränderten hämodynamisch bedeutsamen Versuchsbedingungen zeigte ebenso wie diejenige unter NN und NA bei allen Nieren weitgehend lineare Widerstandsverhältnisse in einem Bereich der Perfusionsdrücke von 40 mmHg bis 160 mmHg (Abb. 13).

Unter NN waren im Vergleich zu den Ausgangswerten insgesamt höhere Perfusionsflüsse nötig, um vergleichbare Perfusionsdrücke aufrechtzuerhalten. Unter NA war das Gegenteil der Fall: Höhere Drücke als in der Vergleichsphase wurden schon bei relativ niedrigen Perfusionsflüssen erreicht.

Die durchschnittliche Steigung der Compliance-Kurven lag bei den Nieren während der Periode der konstanten Perfusionsbedingungen ungefähr im Schnitt der durchschnittlichen Steigungen unter Gabe von NN und NA. Mit NN behandelte Nieren zeigten flacher verlaufende Compliancekurven, mit NA behandelte steiler verlaufende. (Abb. 13)

3.4. Gelelektrophorese

Einer Gelelektrophorese unterzogen wurden diejenigen Urinproben, die mit Hilfe von Verdünnung beziehungsweise Konzentrierung auf Proteinwerte von annäherungsweise 5000 mg/l eingestellt werden konnten. Daraus ergaben sich vollständige Probensätze bei 5 der 21 Nieren. Bei 4 von 21 Nieren ergaben sich 2 von 3 untersuchte Urinproben, bei 3 von 21 Nieren genau eine Urinprobe. Zur Darstellung kommt je Gruppe eine Niere mit jeweils zwei bzw. drei Elektrophoresen von Sammelurinen neben Elektrophoresen hoch- und niedermolekularen Proteinstandards. In der jeweiligen Tabelle unter den Abbildungen 14 - 16 werden jeweils wichtige Eckparameter zu den Sammelzeitpunkten dargestellt.

LMW bezeichnet den Proteinstandard mit niedrigen Molekülmassen, HMW den mit hohen Molekülmassen. PSP 1 bis 3 bezeichnen die jeweiligen Phasensammelpunkte.
kDa: Kilodalton, Kreatininclearance in [ml/(min*100gNG)]; Filtrationsfraktion in [%]; Natriumrückresorption und Sauerstoffverbrauch jeweils in [mmol/(min*100gNG)]; n/a: kein Wert erhebbar


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Abb. 14: Elektrophorese einer repräsentativen Niere aus der Gruppe „Referenz“ Erläuterungen siehe Text.


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Abb. 15: Elektrophorese einer repräsentativen Niere aus der Gruppe „Nitroprussid-Natrium“; Erläuterungen siehe Text.


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Abb. 16: Elektrophorese einer repräsentativen Niere aus der Gruppe „Noradrenalin“; Erläuterungen siehe Text.


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Die Elektrophoresegele zeigen Banden von Proteinen verschiedener Molekulargewichte bis hin zu einem Gewicht von ungefähr 200 kDa. Der Durchschnitt der Proteinmengen im Urin betrug 2742 ± 1764 mg/l (Mittelwert ± SD).

Zu Beginn der Perfusion sind die Banden relativ scharf begrenzt, später verwischen sich ihre Grenzen, so daß sie optisch zum Teil nicht mehr voneinander getrennt werden können. Die prominenteste Proteinbande ist bei einem Molekulargewicht von ca. 67 kDa zu erkennen (Abb. 14 bis 16).

3.5. Histologie

Von 20 Nieren wurden nach der Perfusion histologische Präparate angefertigt. Für eine Niere aus der Referenzgruppe konnte aus technischen Gründen kein Präparat angefertigt werden.

Die histologisch-anatomische Begutachtung der entnommenen Gewebeproben ergab unter Berücksichtigung des IRI-Scores, daß die Nieren der Referenzgruppe vergleichsweise niedrige Scores aufweisen, nämlich zwischen 5,7 und 8,4 (n=4). (Abb. 17). Für die unter NA perfundierte Gruppe tritt ein vergleichsweise höherer Wert auf. Der Unterschied zur Referenzgruppe ist allerdings nicht statistisch signifikant. Die Scores bewegen sich hier zwischen 7,1 und 9,2 (n=7). Die NN-Gruppe weist einen noch höheren Wert auf. Die Niere mit dem geringsten Score erreicht 7,4 Punkte, die mit dem höchsten 10,2 (n=8).

Die Abbildungen 18 bis 20 sollen beispielhaft den histologischen Zustand der Nieren aus den 3 Gruppen illustrieren. Zur Darstellung kommt pro Perfusionsgruppe jeweils ein repräsentativer Nierendünnschnitt aus dem Bereich der Nierenrinde in H-E-Färbung (Abb. 18 bis 20).


Abb. 18 zeigt eine Niere der Gruppe ohne Pharmakonapplikation ohne deutliche Schäden. Das proximale Tubulusepithel ist leicht vakuolig verändert, der Bürstensaum aber intakt. Die Tubuli sind nicht nennenswert dilatiert. In den Abb. 19 und 20 kann man im Vergleich dazu Unterschiede erkennen:

Die mit NN perfundierte Niere zeigt nach der Perfusion vor allem grobvakuolige Veränderungen, die mit NA perfundierte Niere vor allem eine Dilatation der proximalen Tubuli.


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Abb. 17: IRI-Score für die Nieren der drei Perfusionsgruppen. Gruppe 1: Referenz, Gruppe 2: Noradrenalin, Gruppe 3: Nitroprussid-Natrium


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Abb. 18: Histologischer Schnitt der Nierenrinde einer Niere aus der ohne Pharmaka perfundierten Gruppe. H-E-Färbung, Vergrößerung 1:200

Abb. 19: Histologischer Schnitt der Nierenrinde einer Niere aus der Gruppe „Nitroprussid-Natrium“. H-E-Färbung, Vergrößerung 1:200


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Abb. 20: Histologischer Schnitt der Nierenrinde einer Niere aus der Gruppe „Noradrenalin“. H-E-Färbung, Vergrößerung 1:200


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22.09.2004