Aus der Klinik
für Allgemein-, Viszeral-, und Transplantationschirurgie
Charité, Medizinische Fakultät der Humboldt Universität zu Berlin
Campus Virchow Klinikum

DISSERTATION

Beurteilung biochemischer Stoffwechselaktivitäten eines hybriden Leberunterstützungssystems während erster klinischer Anwendungen

zur Erlangung des akademischen Grades
Doktor medicinae (Dr. med.)

vorgelegt der medizinischen Fakultät Charité
der Humboldt Universität zu Berlin

von
Adrian Phillip Mundt

aus Heidelberg

Dekan:
Prof. Dr. med. Joachim W. Dudenhausen

Gutachter:
1. Prof. Dr. med. Neuhaus
2. Prof. Dr. med. Schnoy
3. Prof. Dr. med. Hopf

Datum der Einreichung: 28.10.2001

Datum der Promotion: 10. Juni 2002

Zusammenfassung

Ziel der Arbeit ist die Beurteilung der biochemischen Stoffwechselaktivität eines hybriden, extrakorporalen Leberunterstützungssystems während initialer therapeutischer Anwendungen. Das System basiert auf der Nutzung porciner Hepatozyten, die in einem Bioreaktor kultiviert werden. Acht Patienten in akutem Leberversagen, Komagrad III-IV, wurden unter kontinuierlicher Plasmaseparation mit dem System behandelt.

Es wird ein Modell zur Bestimmung der Netto-Stoffwechselbilanz des Bioreaktors vorgestellt. Dieses Modell basiert auf der gleichzeitigen Bestimmung von Stoffkonzentrationen im Patientenplasma, gewonnen vom Patienten direkt und nach Durchfließen des Bioreaktors in bestimmten Zeitintervallen. Die Stoffwechselaktivität des Bioreaktors bezüglich der Stoffe Ammonium, Glutamin, Harnstoff, porcines Albumin, Glucose und Laktat wird dargestellt. Fünf der sieben eingesetzten Bioreaktoren nahmen kontinuierlich Ammonium auf, sechs von sieben Bioreaktoren synthetisierten Harnstoff und alle Bioreaktoren synthetisierten porcines Albumin. Die Ergebnisse zeigen, daß die Parameter Harnstoff und Ammonium am besten geeignet sind, Aussagen über die Stoffwechselaktivität der Bioreaktoren während der Therapie zu liefern. Porcines Albumin kann retrospektiv als Kontrolle der Syntheseleistung eingesetzt werden, steht aber nicht während der Therapie zur Verfügung. Die Bilanzierung von Glucose wird am stärksten durch äußere Einflußfaktoren gestört. Laktat stellt sich als ungeeignet für eine Verlaufskontrolle heraus, weil die Bioreaktoren die stark schwankenden Patientenplasmaspiegel nur unwesentlich beeinflussen konnten.

Eigene Schlagworte: Hybride Leberunterstützung, extrakorporal, Ammonium, Harnstoff


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Abstract

A hybrid liver support system based on porcine liver cells was investigated in patients suffering from acute liver failure, coma stage III-IV. The biochemical activity of the system during the application was studied. Patient plasma was drawn systemically and after circulation through the bioreactor system at four hour intervals. A method is introduced that takes into account the rate of plasma flow and the differences in plasma concentration systemically and after circulation through the liver support system to determine the net release or uptake of metabolites such as ammonia, urea and glucose, glutamine, porcine albumine, lactate. Urea release was seen in 6 out of 7 bioreactors at all time points during treatment. Continuous ammonia uptake was seen in 5 out of 7 bioreactors used for treatment. Porcine albumine was seen in all patients. An active role of the system in glucose metabolism was observed. Lactate levels did not yield any information on bioreactor metabolic activity. All patients were bridged successfully to liver transplantation.

Keywords: Hybrid liver, extracorporeal , ammonia , urea

Inhaltsverzeichnis

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21.01.2005