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5  Ergebnisse

5.1 Teil 1 – antioxidative Substanzen

5.1.1 Klinische Parameter

5.1.1.1 Herzfrequenz, mittlerer arterieller Blutdruck

Versuchsreihe mit 5 mg/kg KG LPS

Herzfrequenz(Hf, Abb. 27) - Ein signifikanter Anstieg der Herzfrequenz im Vergleich zur Kontrollgruppe und zum Ausgangswert war bei allen Gruppen, die Endotoxin erhalten hatten, eine Stunde nach Endotoxin-Applikation zu verzeichnen (p<0.05).

In der Oxypurinol-Gruppe war dieser Anstieg bereits nach 30 Minuten signifikant. Im weiteren Verlauf wurden in dieser Gruppe die höchsten Hf-Werte gemessen. Statistisch signifikante Unterschiede zwischen den LPS-belasteten Gruppen fanden wir nicht. In allen Gruppen persistierte das erhöhte Hf-Niveau bis zum Versuchsende.

Abb. 25 : 5 mg/kg KG LPS – Herzfrequenz (HF); Mittelwert ± SEM; n = 20; a p<0.05 Kontrolle vs. LPS, b p<0.05 Kontrolle vs. LPS+LAZ, c p<0.05 Kontrolle vs. LPS+OXY; d p<0.05 LPS vs. LPS 0h, e p<0.05 LPS+LAZ vs. LPS+LAZ 0h, f p<0,05 LPS+OXY vs. LPS+OXY 0h


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Mittlerer arterieller Blutdruck(MAP, Abb. 28) –Bei allen Tieren mit LPS-Belastung beobachteten wir einen signifikanten Blutdruckabfall innerhalb von 30 Minuten nach Versuchsbeginn (p<0.05). Signifikanz bestand sowohl im Vergleich zu den jeweiligen Ausgangswerten als auch zum Vergleichswert in der Kontrollgruppe. Der MAP sank jedoch in der Regel nicht unter 80 mmHg ab.

Zum Zeitpunkt 1 h hatte sich der Blutdruck in den therapierten Gruppen wieder stabilisiert. In der unbehandelten LPS-Gruppe wurden im Vergleich zur Kontrollgruppe niedrigere Werte gemessen, die Differenz war zu diesem und zu den späteren Zeitpunkten jedoch nicht signifikant.

Zwischen den Tieren der Behandlungsgruppen und denen der Kontrollgruppe bestanden im weiteren Verlauf statistisch keine Unterschiede im MAP. Insgesamt kam es über den Beobachtungszeitraum von 4 h auch in der Kontrollgruppe zu einem tendenziellen, statistisch jedoch nicht signifikanten, leichten Blutdruckabfall.

Abb. 26 : 5 mg/kg KG LPS - Mittlerer arterieller Blutdruck (MAP); Mittelwert ± SEM; n = 20; a p<0.05 Kontrolle vs. LPS, b p<0.05 Kontrolle vs. LPS+LAZ, c p<0.05 Kontrolle vs. LPS+OXY; d p<0.05 LPS vs. LPS 0h, e p<0.05 LPS+LAZ vs. LPS+LAZ 0h, f p<0,05 LPS+OXY vs. LPS+OXY 0h


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Versuchsreihe mit 20 mg/kg KG LPS

Herzfrequenz(Abb. 29) – Den raschesten Anstieg der Herzfrequenz in der Endotoxinämie zeigte erneut die Oxypurinol-Gruppe (p<0.05 nach 0,5 h). 2 h nach LPS-Gabe beobachteten wir auch in den anderen LPS-belasteten Gruppen einen signifikanten Herzfrequenzanstieg, der bis zum Versuchsende persistierte (p<0.05). Die höchsten Werte wurden jetzt in der Lazaroid-Gruppe gemessen (p<0.05 vs. Lazaroid- und unbehandelte LPS-Gruppe nach 4 h).

Abb. 27 : 20 mg/kg LPS – Herzfrequenz (HF); Mittelwert ± SEM; n = 20; a p<0.05 Kontrolle vs. LPS, b p<0.05 Kontrolle vs. LPS+LAZ, c p<0.05 Kontrolle vs. LPS+OXY; d p<0.05 LPS vs. LPS 0h, e p<0.05 LPS+LAZ vs. LPS+LAZ 0h, f p<0,05 LPS+OXY vs. LPS+OXY 0h, g p<0.05 LPS+LAZ vs. LPS+OXY, h p<0,05 LPS+LAZ vs. LPS


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Mittlerer arterieller Blutdruck (Abb. 30) –Der Blutdruckabfall nach Applikation von 20 mg/kg KG LPS war in der unbehandelten LPS-Gruppe stärker ausgeprägt als bei Gabe von 5 mg/kg KG LPS. Es wurden durchschnittlich Werte um 70 mmHg gemesssen (p<0.05 vs. Ausgangswert und vs. Kontroll-Gruppe).

Auch die anderen Gruppen, die LPS erhalten hatten, zeigten wiederum einen initialen Abfall des mittleren arteriellen Blutdrucks. In der unbehandelten LPS-Gruppe blieb die MAP-Reduktion im Vergleich zum Ausgangswert über den gesamten Versuchszeitraum signifikant (Werte um 80 mmHg; p<0.05).

Tiere, die mit dem Lazaroid U-74389G behandelt worden waren, wiesen nach zwei Stunden im Vergleich zum Ausgangswert signifikant erniedrigte Blutdruckwerte auf. In der mit Oxypurinol behandelten Gruppe war dies erst am Versuchsende nach vier Stunden der Fall. Verglichen mit der Kontrollgruppe, die den beschriebenen diskreten Blutdruckrückgang während des Versuches aufwies, waren die LPS-Gruppen nicht signifikant unterschiedlich.

Abb. 28 : 20 mg/kg KG LPS - Mittlerer arterieller Blutdruck (MAP); Mittelwert ± SEM; n = 20; a p<0.05 Kontrolle vs. LPS, d p<0.05 LPS vs. LPS 0h, e p<0.05 LPS+LAZ vs. LPS+LAZ 0h, f p<0,05 LPS+OXY vs. LPS+OXY 0h


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5.1.1.2 Sauerstoffpartialdruck, Kohlendioxidpartialdruck, pH-Wert

Versuchsreihen mit 5 bzw. 20 mg/kg KG LPS

Sauerstoffpartialdruck(pO2, Tabellen 3,4) – In beiden Versuchsreihen fanden wir bei den tracheotomierten und spontan atmenden Tieren über den Beobachtungszeitraum einen signifikanten Anstieg des Sauerstoffpartialdruckes im arteriellen Blut (p<0.05 nach vier Stunden). In den unbehandelten LPS-Gruppen fehlte dieser Anstieg jedoch.

In der Versuchsreihe mit 5 mg/kg KG LPS sahen wir einen signifikant niedrigeren pO2 dieser Gruppe im Vergleich zu allen anderen Gruppen vier Stunden nach Induktion der Endotoxinämie.

Tabelle 3 : 5 mg/kg KG LPS - Sauerstoffpartialdruck (pO2 [kPa]); Mittelwert ± SD; n = 20; a p<0.05 vs. Ausgangswert; b p<0.05 vs. LPS-Gruppe

pO2

0 h

2 h

4 h

Kontrolle

10,75 ± 1,08

11,48 ± 3,46

14,06 ± 1,51a,b

LPS

12,10 ± 3,41

12,31 ± 2,83

9,84 ± 1,32

LPS+LAZ

12,29 ± 2,88

13,59 ± 1,21

14,12 ±3,51a,b

LPS+OXY

10,63 ± 0,71

13,74 ± 2,06a

14,47 ± 0,84a,b

Tabelle 4 : 20 mg/kg KG LPS - Sauerstoffpartialdruck (pO2 [kPa]); Mittelwert ± SD; n = 20; a p<0.05 vs. Ausgangswert

pO2

0 h

2 h

4 h

Kontrolle

10,75 ± 1,08

11,48 ± 3,46

14,06 ± 1,51a

LPS

9,85 ± 3,93

10,90 ± 1,52

11,83 ± 3,57

LPS+LAZ

9,12 ± 0,99

10,03 ± 1,69

11,56 ± 2,89a

LPS+OXY

8,92 ± 2,08

12,05 ± 1,48

13,51 ± 3,28a


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Kohlendioxidpartialdruck(pCO2, Tabellen 5,6) - Ein Trend zur Hypokapnie zeichnete sich in allen Versuchsgruppen einschließlich der Kontroll-Gruppe zu den Zeitpunkten 2 h und 4 h ab. In der Versuchsreihe mit 5 mg/kg KG LPS war ein signifikanter pCO2-Abfall gegenüber den Ausgangswerten zum Zeitpunkt 4 h in der Oxypurinol-Gruppe und der Kontroll-Gruppe gegeben (p<0.05). Zwischen den Versuchsgruppen existierten keine Unterschiede.

In der Versuchsreihe mit 20 mg/kg KG fanden wir in allen Endotoxinämie-Gruppen bereits nach zwei Stunden einen signifikanten pCO2-Abfall infolge einer ausgeprägten Hyperventilation (p<0.05).

Tabelle 5 : 5 mg/kg KG LPS - Kohlendioxidpartialdruck (pCO2 [kPa]); Mittelwert ± SD; n = 20; a p<0.05 vs. Ausgangswert

pCO2

0 h

2 h

4 h

Kontrolle

5,27 ± 0,43

4,55 ± 0,39

3,85 ± 0,67a

LPS

4,62 ± 1,06

3,61 ± 0,97

4,03 ± 0,63

LPS+LAZ

4,52 ± 0,82

3,81 ± 0,5

3,44 ± 1,03

LPS+OXY

4,40 ± 0,17

3,47 ± 0,82

3,09 ± 0,92a

Tabelle 6 : 20 mg/kg KG LPS - Kohlendioxidpartialdruck (pCO2 [kPa]): Mittelwert ± SD; n = 20; a p<0.05 vs. Ausgangswert

pCO2

0 h

2 h

4 h

Kontrolle

5,27 ± 0,43

4,55 ± 0,39

3,85 ± 0,67a

LPS

5,80 ± 1,36

3,97 ± 0,28a

3,03 ± 0,64a

LPS+LAZ

5,93 ± 0,58

3,85 ± 0,80a

3,87 ± 0,61a

LPS+OXY

6,18 ± 0,78

4,11 ± 0,45a

3,60 ± 1,39a


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pH-Wert - Die pH-Werte zeigten keine wesentlichen Veränderungen innerhalb der einzelnen Gruppen und keine Unterschiede zwischen den Gruppen innerhalb der Messzeitpunkte. Es zeichnete sich lediglich ein leichter Trend zu alkalischeren Werten während des Beobachtungszeitraumes ab (p<0.05 in der Kontroll-Gruppe nach vier Stunden).

Bei Gabe von 20 mg/kg KG LPS und Behandlung mit Oxypurinol fanden wir nach zwei und vier Stunden eine signifikante Zunahme des pH-Wertes auf maximal 7,49 ± 0,05.

Tabelle 7 : 5 mg/kg KG LPS - pH-Wert; Mittelwert ± SD; n = 20; a p<0.05 vs. Ausgangswert

pH

0 h

2 h

4 h

Kontrolle

7,42 ± 0,01

7,44 ± 0,02

7,49 ± 0,06a

LPS

7,44 ± 0,03

7,47 ± 0,03

7,47 ± 0,06

LPS+LAZ

7,43 ± 0,03

7,46 ± 0,02

7,48 ± 0,08

LPS+OXY

7,44 ± 0,02

7,49 ± 0,04

7,47 ± 0,06

Tabelle 8 : 20 mg/kg KG LPS - pH-Wert; Mittelwert ± SD; n = 20; a p<0.05 vs. Ausgangswert, b p<0.05 vs. 2h-Wert derselben Gruppe

pH

0 h

2 h

4 h

Kontrolle

7,42 ± 0,01

7,44 ± 0,02

7,49 ± 0,06a

LPS

7,43 ± 0,07

7,49 ± 0,05

7,41 ± 0,12

LPS+LAZ

7,40 ± 0,05

7,49 ± 0,06

7,39 ± 0,12

LPS+OXY

7,41 ± 0,03

7,49 ± 0,05a

7,45 ± 0,10b


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5.1.1.3 Laktat

Versuchsreihe mit 5 mg/kg KG LPS

Der Laktatspiegel der Kontrollgruppe blieb stabil. In der unbehandelten LPS-Gruppe und der Oxypurinol-Gruppe registrierten wir 2 Stunden nach Versuchsbeginn signifikant gegenüber der Baseline erhöhte Laktatwerte (p<0.05). In der Lazaroid-Gruppe sahen wir zu diesem Zeitpunkt keine erhöhten Werte.

4 Stunden nach LPS-Applikation lagen die Laktat-Werte in allen Endotoxin-Gruppen signifikant über dem Ausgangswert sowie über dem Kontrollwert zum gleichen Zeitpunkt. Die Werte in der unbehandelten LPS-Gruppe und in der Oxypurinolgruppe waren dabei signifikant höher als in der Lazaroid-Gruppe.

Abb. 29 : 5 mg/kg KG LPS - Laktat; Mittelwert ± SEM; n = 20; a p<0.05 Kontrolle vs. LPS, b p<0.05 Kontrolle vs. LPS+LAZ, c p<0.05 Kontrolle vs. LPS+OXY, d p<0.05 LPS vs. LPS 0h, e p<0.05 LPS+LAZ vs. LPS-LAZ 0h, f p<0.05 LPS+OXY vs. LPS+OXY 0h, g p<0.05 LPS-LAZ vs. LPS, h p<0.05 LPS-LAZ vs. LPS-OXY


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Versuchsreihe mit 20 mg/kg KG LPS

Nach Gabe von 20 mg/kg KG LPS kam es in den betreffenden Gruppen bereits nach zwei Stunden zum signifikanten Laktatanstieg (p<0.05). Bei der erhöhten Endotoxinbelastung blieb dieser Effekt auch in der Lazaroid-Gruppe nicht aus. Der Laktatanstieg in den Endotoxinämie-Gruppen war nach vier Stunden ebenfalls signifikant gegenüber den Ausgangswerten und der Kontrollgruppe zum gleichen Zeitpunkt (p<0.05).

Abb. 30 : 20 mg/kg KG LPS - Laktat; Mittelwert ± SEM; n = 20; a p<0.05 Kontrolle vs. LPS, b p<0.05 Kontrolle vs. LPS+LAZ, c p<0.05 Kontrolle vs. LPS+OXY, d p<0.05 LPS vs. LPS 0h, e p<0.05 LPS+LAZ vs. LPS-LAZ 0h, f p<0.05 LPS+OXY vs. LPS+OXY 0h


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5.1.1.4 Leukozyten

Versuchsreihe mit 5 mg/kg KG LPS

Nach Induktion der Endotoxinämie kam es in den betreffenden Versuchsgruppen im Vergleich zu den Ausgangswerten zu einer signifikanten Reduktion der Leukozytenzahl im peripheren Blut. Der Rückgang trat bereits nach zwei Stunden auf und hielt über den Beobachtungszeitraum an. Die Reduktion war am deutlichsten (35 % vom Ausgangswert) in der unbehandelten LPS-Gruppe und in der Oxypurinol-Gruppe (p<0.05 vs. Kontroll-Gruppe).

Bei den Tieren, die mit dem Lazaroid U-74389G behandelt worden waren, war die Leukopenie weniger stark ausgeprägt (50 % vom Ausgangswert). Ein signifikanter Unterschied der Lazaroid-Gruppe gegenüber den beiden anderen Gruppen bestand jedoch nicht.

Abb. 31 : 5 mg/kg KG LPS – Leukozytenzahl; Mittelwert ± SEM; n = 20; a p<0.05 Kontrolle vs. LPS, b p<0.05 Kontrolle vs. LPS+LAZ, c p<0.05 Kontrolle vs. LPS+OXY, d p<0.05 LPS vs. LPS 0h, e p<0.05 LPS+LAZ vs. LPS-LAZ 0h, f p<0.05 LPS+OXY vs. LPS+OXY 0h


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Versuchsreihe mit 20 mg/kg KG LPS

Die Endotoxin-induzierte Leukopenie war nach Gabe von 20 mg/kg KG LPS ebenso stark ausgeprägt wie in der Versuchsreihe mit 5 mg/kg KG LPS. Hier kam es nach zwei Stunden gleichfalls zu einer signifikanten Reduktion der Leukozytenzahlen in allen Gruppen, die LPS erhalten hatten (p<0.05 vs. Ausgangs- und Kontrollwert). Ein signifikanter Unterschied zwischen diesen Gruppen wurde nicht verzeichnet. Die Leukozytenzahl betrug nach vier Stunden Endotoxinämie 1,2 ± 0,2 Gpt/l (28 % vom Ausgangswert; p<0.05). In der Kontroll-Gruppe kam es nur zu einem milden Rückgang der Leukozytenzahlen um 14 % (4,2 ± 0,8 vs. 3,6 ± 0,3 Gpt/l).

Abb. 32 : 20 mg/kg KG LPS – Leukozytenzahl; Mittelwert ± SEM; n = 20; a p<0.05 Kontrolle vs. LPS, b p<0.05 Kontrolle vs. LPS+LAZ, c p<0.05 Kontrolle vs. LPS+OXY, d p<0.05 LPS vs. LPS 0h, e p<0.05 LPS+LAZ vs. LPS-LAZ 0h, f p<0.05 LPS+OXY vs. LPS+OXY 0h


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5.1.2  Intravitalmikroskopie

5.1.2.1 Roller-Flow

Versuchsreihe mit 5 mg/kg KG LPS

Unter Endotoxinämie kam es zu einer signifikanten Verminderung der Anzahl temporär mit dem Gefäßendothel interagierender Leukozyten pro Zeiteinheit (Roller-Flow; p<0,05). Der Roller-Flow in den V1-Venolen betrug 31% und in den V3-Venolen 15 % des Vergleichswertes der Kontrollgruppe. Bei Behandlung mit dem Lazaroid U-74389G wurde dies nicht beobachtet. In den größeren V1-Venolen entsprach der Roller-Flow dem der Kontrollgruppe (54 ± 11 vs. 50 ± 6 n/min). In den kleineren V3-Venolen war der Roller-Flow der Lazaroid-behandelten Tiere zwar gegenüber der Kontrollgruppe vermindert (22 ± 4 vs. 61 ± 5 n/min; p<0.05), die Werte der mit Oxypurinol therapierten- bzw. unbehandelten Tiere lagen jedoch noch niedriger (12 ± 2 bzw. 9 ± 2 n/min; p<0.05 vs. Lazaroidgruppe). Die Oxypurinol-Gabe führte auch in den V1-Venolen zu keiner Beeinflussung der Anzahl rollender Leukozyten.

Abb. 33: 5 mg/kg KG LPS – Roller-Flow in Venolen 1. und 3. Grades; Mittelwert ± SEM; KON = Kontrollgruppe, LPS = LPS-Gruppe, LAZ = Lazaroid-Gruppe, OXY = OxypurinolGruppe (je n = 20); a p<0.05 vs. Kontrollgruppe, c p<0.05 vs. Lazaroid-Gruppe


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Versuchsreihe mit 20 mg/kg KG LPS

Bei erhöhter Endotoxinbelastung mit 20 mg/kg KG LPS kam es zu einer weiteren Reduktion der Anzahl der nur temporär mit dem Gefäßendothel interagierender Leukozyten pro Zeiteinheit (Abb. 36). In der unbehandelten LPS-Gruppe lag der Roller-Flow in den V1-Venolen bei 23 % (11 ± 1 n/min) und in den V3-Venolen bei 12 % (8 ± 1 n/min) des Vergleichswertes der Kontrollgruppe (V1: 50 ± 6 n/min; V3: 61 ± 5; p<0.05). In den beiden Behandlungsgruppen war der Roller-Flow in den untersuchten Gefäßpopulationen nach zwei Stunden Endotoxinämie ebenfalls signifikant im Vergleich zur Kontrollgruppe erniedrigt (V1: LAZ 15 ± 2 n/min, OXY: 13 ± 1 n/min; V3: LAZ 8 ± 1 n/min, OXY 8 ± 1 n/min; p<0.05). Zwischen den drei Endotoxin-belasteten Gruppen gab es weder in den V1- noch in den V3-Venolen signifikante Unterschiede.

Abb. 34 : 20 mg/kg KG LPS – Roller-Flow in Venolen 1. und 3. Grades; Mittelwert ± SEM; KON = Kontrollgruppe, LPS = LPS-Gruppe, LAZ = Lazaroid-Gruppe, OXY = Oxypurinol-Gruppe (je n = 20); a p<0.05 vs. Kontrollgruppe


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5.1.2.2  Sticker

Versuchsreihe mit 5 mg/kg KG LPS

Bei der unbehandelten LPS-Gruppe kam es sowohl in den V1- als auch in den V3-Venolen zu einer signifikanten Zunahme der Anzahl dauerhaft am Gefäßendothel adhärenter Leukozyten (Sticker; p<0.05). In beiden Gefäßpopulationen vervierfachte sich dieser Wert (V1-Venolen: 238 ± 42 vs. 62 ±10 n/mm2 in der Kontrollgruppe; V3-Venolen: 399 ± 33 vs. 96 ± 14 n/mm2 in der Kontrollgruppe). Bei Behandlung mit dem Lazaroid U-74389G bzw. Oxypurinol wurde in den V1-Venolen eine signifikante Reduktion der Anzahl fest adhärenter Leukozyten erzielt (p<0.05 vs. LPS-Gruppe). In der Lazaroid-Gruppe betrug der Wert 125 ± 6 n/mm2 (- 48 %), in der Oxypurinol-Gruppe 182 ± 39 n/mm2 (- 24 %). In den V3-Venolen war das Sticking insgesamt stärker ausgeprägt. Signifikante Unterschiede zwischen den Endotoxin-belasteten Gruppen fanden sich nicht.

Abb. 35 : 5 mg/kg KG LPS – Anzahl stickender Leukozyten in Venolen 1. und 3. Grades; Mittelwert ± SEM; KON = Kontrollgruppe, LPS = LPS-Gruppe, LAZ = Lazaroid-Gruppe, OXY = Oxypurinol-Gruppe (je n = 20); a p<0.05 vs. Kontrollgruppe, c p<0.05 vs. Lazaroid-Gruppe, d p<0.05 vs. Oxypurinol-Gruppe


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Versuchsreihe mit 20 mg/kg KG LPS

Bei Erhöhung der Endotoxin-Dosis beobachteten wir eine weitere Zunahme der Anzahl dauerhaft adhärenter Leukozyten am Gefäßendothel. Im Vergleich zur Kontrollgruppe versechsfachte sich der Wert in den V1-Venolen (364 ± 23 vs. 62 ± 10 n/mm2). In den V3-Venolen war der Wert nahezu verfünffacht (470 ± 21 vs. 96 ± 14 n/mm2; p<0.05). Die Behandlungsgruppen wiesen abgestufte Veränderungen auf. Eine Gabe von Oxypurinol führte zu einer Verringerung des Leukozytenstickings in den V1-Venolen um 18 % (301 ± 16 n/mm2) bzw. 17 % (390 ± 20 n/mm2) in den V3-Venolen (p<0.05 vs. LPS-Gruppe). Signifikant effektiver war die Gabe von U-74389G. Hierbei verringerte sich die feste Leukozytenadhärenz um 41 % (216 ± 15 n/mm2) in den V1-Venolen und um 34 % (310 ± 21 n/mm2) in den V3-Venolen (p<0.05 vs. LPS- und Oxypurinol-Gruppe).

Abb. 36 : 20 mg/kg KG LPS - Anzahl stickender Leukozyten in Venolen 1. und 3. Grades; Mittelwert ± SEM; KON = Kontrollgruppe, LPS = LPS-Gruppe, LAZ = Lazaroid-Gruppe, OXY = Oxypurinol-Gruppe (je n = 20); a p<0.05 vs. Kontrollgruppe,b p<0.05 vs. LPS-Gruppe c p<0.05 vs. Lazaroid-Gruppe, d p<0.05 vs. Oxypurinol-Gruppe


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5.1.2.3  Funktionelle Kapillardichte

Mukosa und Muskularis

Versuchsreihe mit 5 mg/kg KG LPS

Bei einer Dosierung von 5 mg/kg LPS fanden wir keine Beeinflussung der funktionellen Kapillardichte in den Villi intestinales der Darmmukosa nach zweistündiger Endotoxinämie (Abb. 39). Auch in der longitudinalen und zirkulären Dünndarmmuskulatur fanden sich keine Veränderungen der FCD. Die größte Kapillardichte fand sich in der Mukosa (500-550 cm-1). Die zirkuläre Darmmuskulatur wies eine größere Kapillardichte auf als die longitudinale Muskularis (250-300 mm-1 vs. 150-200 mm-1; Abb. 40).

Abb. 37 : 5 mg/kg KG LPS - Funktionelle Kapillardichte (FCD; cm-1) der Villi intestinales; Mittelwert ± SEM; KON = Kontrollgruppe, LPS = LPS-Gruppe, LAZ = Lazaroid-Gruppe, OXY = Oxypurinol-Gruppe (je n = 20)


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Abb. 38 : 5 mg/kg KG LPS - Funktionelle Kapillardichte (FCD; cm-1) der longitudinalen und circulären Dünndarmmuskulatur; Mittelwert ± SEM; KON = Kontrollgruppe, LPS = LPS-Gruppe, LAZ = Lazaroid-Gruppe, OXY = Oxypurinol-Gruppe (je n = 20)

Mukosa und Muskularis

Versuchsreihe mit 20 mg/kg KG LPS

Nach Gabe von 20 mg/kg KG LPS blieb die funktionelle Kapillardichte in der Mukosa intakt (Abb. 32). Die tendenzielle Erniedrigung in der Lazaroid-Gruppe war statistisch nicht signifikant (390 ± 99 mm-1 vs. 525 ± 43 mm-1 in der Kontrollgruppe). In der Muskularis sahen wir signifikante Perfusionsausfälle. Sowohl in der Lazaroid-behandelten als auch in der unbehandelten LPS-Gruppe verringerte sich die FCD um 33 % in der longitudinalen Dünndarmmuskulatur. In der zirkulären Muskularisschicht beobachteten wir sogar eine um 48% reduzierte funktionelle Kapillardichte (p<0.05 vs. Kontroll-Gruppe). Die Behandlung mit Oxypurinol führte zu einer signifikanten Verbesserung der FCD in der longitudinalen Muskularis (p<0.05 vs. LPS- und Lazaroid-Gruppe). Hier konnten Normalwerte beobachtet werden (152 ± 14 cm-1). In der schwerer geschädigten zirkulären Schicht war der Effekt geringer ausgeprägt. Die FCD-Reduktion betrug noch 21 % (p<0.05 vs. Kontroll-, LPS- und Lazaroidgruppe; Abb. 42).


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Abb. 39 : 20 mg/kg KG LPS - Funktionelle Kapillardichte (FCD; cm-1) der Villi intestinales; Mittelwert ± SEM; KON = Kontrollgruppe, LPS = LPS-Gruppe, LAZ = Lazaroid-Gruppe, OXY = Oxypurinol-Gruppe (je n = 20)

Abb. 40 : 20 mg/kg KG LPS - FCD der longitudinalen und circulären Dünndarmmuskulatur (cm-1); Mittelwert ± SEM; KON = Kontrollgruppe, LPS = LPS-Gruppe, LAZ = Lazaroid-Gruppe, OXY = Oxypurinol-Gruppe (je n = 20); a p<0.05 vs. Kontrollgruppe,b p<0.05 vs. LPS-Gruppe c p<0.05 vs. Lazaroid-Gruppe, d p<0.05 vs. Oxypurinol-Gruppe


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5.1.3  Tumornekrosefaktor-α

Versuchsreihe mit 5 mg/kg KG LPS

Ein signifikanter Anstieg der TNF-α-Konzentration zeigte sich in allen Gruppen nach LPS-Applikation. Die TNF-α-Freisetzung zwei Stunden nach LPS-Applikation lag in der unbehandelten Gruppe im Vergleich zu den mit dem Lazaroid U-74389G bzw. Oxypurinol behandelten Versuchsgruppen signifikant höher (4041 ± 871 vs. 1627 ± 474 bzw. 1846 ± 350 pg/ml; p<0.05). Dies entspricht einer Reduktion des TNF-α-Peaks um 60 % durch die Lazaroid-Behandlung und um 54 % bei Oxypurinol-Gabe. Vier Stunden nach Endotoxinapplikation waren die TNF-α-Werte von LPS- und Oxypurinol-Gruppe gegenüber der Kontroll- und Lazaroid-Gruppe signifikant erhöht. Alle Gruppen, die LPS erhalten hatten, unterschieden sich vier Stunden nach LPS-Applikation noch signifikant vom 0 h-Wert.

Abb. 41 : 5 mg/kg KG LPS - Tumornekrosefaktor-α(TNF-α); Mittelwert ± SEM; n = 20;a p<0.05 vs. Kontrollgruppe,b p<0.05 vs. Ausgangswert, c p<0.05 vs. LPS+LAZ, d p<0.05 vs. LPS+OXY


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Versuchsreihe mit 20 mg/kg KG LPS

Auch nach Gabe von 20 mg/kg KG LPS konnte eine signifikante TNF-α-Freisetzung in allen Gruppen registriert werden. Die Spitzenspiegel waren jedoch bereits nach zwei Stunden nicht mehr so hoch wie in der Versuchsreihe mit 5 mg/kg KG LPS. In der unbehandelten LPS-Gruppe betrug die TNF-α-Konzentration 1909 ± 568 pg/ml (Lazaroid-Gruppe: 1953 ± 395, Oxypurinol-Gruppe: 2469 ± 201 pg/ml).

Nach vier Stunden beobachteten wir in allen mit LPS belasteten Gruppen einen weiteren Rückgang der TNF-α-Konzentration. Die Gruppen, die LPS erhalten hatten, unterschieden sich vier Stunden nach LPS-Applikation ebenfalls signifikant vom Ausgangswert (p<0.05).

Abb. 42 : 20 mg/kg KG LPS - Tumornekrosefaktor-α(TNF-α); Mittelwert ± SEM; n = 20;a p<0.05 vs. Kontrollgruppe,b p<0.05 vs. Ausgangswert


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5.1.4  Malondialdehyd

Versuchsreihe mit 5 mg/kg KG LPS

Bei Belastung mit 5 mg/kg KG LPS fanden wir einen signifikanten Anstieg der MDA-Konzentration im Dünndarmgewebe zum Zeitpunkt zwei Stunden in der unbehandelten LPS-Gruppe. Gegenüber dem Ausgangswert wurden durchschnittlich um 116 % höhere Werte gemessen (p<0.05 gegenüber Ausgangswert und allen anderen Gruppen).

Vier Stunden nach Endotoxin-Applikation waren die MDA-Werte im Darmgewebe der unbehandelten LPS-Gruppe rückläufig, jedoch noch signifikant gegenüber dem Vergleichswert in der Kontroll-Gruppe erhöht (p<0.05).

Sowohl die Gabe des Lazaroids U-74389G als auch die Applikation von Oxypurinol konnte eine MDA-Bildung im Dünndarmgewebe verhindern.

Abb. 43 : 5 mg/kg KG LPS – Malondialdehyd (MDA) im Dünndarmgewebe, Mittelwert ± SEM; n = 20; a p<0.05 vs. Kontrollgruppe,b p<0.05 vs. Ausgangswert, c p<0.05 vs. Lazaroid-Gruppe, d p<0.05 vs. Oxypurinol-Gruppe


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Versuchsreihe mit 20 mg/kg KG LPS

Nach Applikation von 20 mg/kg KG LPS stieg in der unbehandelten LPS-Gruppe die MDA-Konzentration auf 140 ± 12 % vom Ausgangswert an (p<0.05 vs. Kontroll- und Ausgangswert).

Nach vier Stunden waren die MDA-Werte im Darmgewebe in allen Endotoxin-belasteten Gruppen signifikant gegenüber der Kontroll-Gruppe erhöht (LPS-Gruppe: 119 ± 16 %, Lazaroid-Gruppe: 113 ± 9 %, Oxypurinol-Gruppe: 136 ± 8 %). Zwischen den LPS-belasteten Gruppen bestand zu diesem Zeitpunkt kein signifikanter Unterschied.

Abb. 44 : 20 mg/kg KG LPS – Malondialdehyd (MDA) im Dünndarmgewebe, Mittelwert ± SEM; n = 20; a p<0.05 vs. Kontrollgruppe,b p<0.05 vs. Ausgangswert


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5.2  Teil 2 – vasoaktive Substanzen

5.2.1 Klinische Parameter

5.2.1.1 Herzfrequenz, mittlerer arterieller Blutdruck

Versuchsreihe mit 5 mg/kg KG LPS

Herzfrequenz(Abb. 47) –Die Ausgangswerte der Herzfrequenz waren in allen Versuchsgruppen vergleichbar. Nach Endotoxingabe entwickelte sich eine Tachykardie, die in der LPS-Gruppe ab dem Zeitpunkt 1 h, in der mit Iloprost behandelten Gruppe (LPS+ILO-Gruppe) ab dem Zeitpunkt 1,5 h und in der mit Dopexamin behandelten Gruppe (LPS+DPX-Gruppe) nach zwei Stunden statistisch signifikant war (p<0.05). Im Vergleich zur Kontrollgruppe bestand die Signifikanz ab dem Zeitpunkt 1,5 h für die LPS-Gruppe, ab dem Zeitpunkt 3 h für alle LPS-belasteten Gruppen. Die Herzfrequenz in der unbehandelten LPS-Gruppe lag deutlich über der Herzfrequenz in den Therapiegruppen. Dies erreichte nach vier Stunden Versuchsdauer statistische Signifikanz (p<0.05).

Abb. 45 : 5 mg/kg KG LPS – Herzfrequenz (HF); Mittelwert ± SEM; n = 20; a p<0.05 Kontrolle vs. LPS, b p<0.05 Kontrolle vs. LPS+ILO, c p<0.05 Kontrolle vs. LPS+DPX; d p<0.05 LPS vs. LPS 0h, e p<0.05 LPS+ILO vs. LPS+ILO 0h, f p<0,05 LPS+DPX vs. LPS+DPX 0h, g p<0.05 LPS vs. LPS+ILO, h p<0.05 LPS vs. LPS+DPX


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Mittlerer arterieller Blutdruck(MAP, Abb. 48) –Nach vergleichbarenAusgangswerten (Kontroll-Gruppe: 110 ± 5 mmHg, LPS-Gruppe: 105 ± 9 mmHg, LPS+ILO-Gruppe: 113 ± 4 mmHg, LPS+DPX-Gruppe: 112 ± 4 mmHg; Mittelwert ± SEM) beobachteten wir 30 Minuten nach Versuchsbeginn in der unbehandelten LPS-Gruppe einen signifikanten Abfall des mittleren arteriellen Blutdrucks auf 81 ± 10 mmHg (p<0.05 vs. Kontrolle, LPS-ILO und LPS-DPX).

Der MAP erholte sich jedoch rasch und unterschied sich in der Folge nicht mehr statistisch signifikant von den Werten der anderen Gruppen, obwohl er das Ausgangsniveau nicht erreichte. In den anderen Versuchsgruppen kam es im Beobachtungszeitraum nur zu einem moderaten Blutdruckabfall.

Abb. 46 : 5 mg/kg KG LPS - Mittlerer arterieller Blutdruck (MAP); Mittelwert ± SEM; n = 20; a p<0.05 Kontrolle vs. LPS, b p<0.05 LPS+ILO vs. LPS, c p<0.05 LPS-DPX vs. LPS (jeweils zum gleichen Zeitpunkt)


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Versuchsreihe mit 20 mg/kg KG LPS

Herzfrequenz(Abb. 49) –Analog zur Versuchsreihe mit 5 mg/kg KG LPS beobachteten wir nach erhöhter Endotoxinbelastung eine signifikante Zunahme der Herzfrequenz.

Sehr frühzeitig trat dies bei den zusätzlich mit Dopexamin behandelten Tieren auf (p<0.05 ab Zeitpunkt 0,5 h). In der unbehandelten LPS-Gruppe und in der LPS+ILO-Gruppe begannen die statistisch signifikanten Veränderungen ab dem Zeitpunkt 2 h.

Bis zum Versuchsende war die Herzfrequenz in allen Versuchsgruppen erhöht (p<0.05). Obwohl die Dopexamin-Gruppe initial die höchsten Herzfrequenzwerte aufwies, war am Ende des Versuchszeitraumes in der Iloprost-Gruppe der größte Herzfrequenzanstieg zu verzeichnen.

Abb. 47 : 20 mg/kg KG LPS – Herzfrequenz (HF); Mittelwert ± SEM; n = 20; a p<0.05 Kontrolle vs. LPS, b p<0.05 Kontrolle vs. LPS+ILO, c p<0.05 Kontrolle vs. LPS+DPX; d p<0.05 LPS vs. LPS 0h, e p<0.05 LPS+ILO vs. LPS+ILO 0h, f p<0.05 LPS+DPX vs. LPS+DPX 0h


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Mittlerer arterieller Blutdruck(Abb. 50) –Der Blutdruckabfall nach Applikation von 20 mg/kg KG LPS war stärker ausgeprägt als in der Versuchsreihe mit 5 mg/kg KG LPS. Der mittlere arterielle Blutdruck sank in der LPS-Gruppe von 116 ± 4 mmHg auf 74 ± 2 mmHg und in der LPS+DPX-Gruppe von 120 ± 6 mmHg auf 70 ± 2 mmHg. In der Gruppe mit Iloprost-Therapie war der Blutdruckabfall ebenfalls signifikant. Er erreichte jedoch nur ein Niveau von 88 ± 5 mmHg. Die statistische Überprüfung ergab Signifikanzen aller LPS-belasteten Gruppen im Vergleich zum Ausgangswert und zum Vergleichswert in der Kontrollgruppe (p<0.05).

Am schnellsten stabilisierte sich der MAP in der Dopexamin-Gruppe. In der unbehandelten LPS-Gruppe blieb die MAP-Reduktion bis zum Zeitpunkt 1h nach LPS-Applikation gegenüber der Kontrollgruppe signifikant (p<0.05). Im Vergleich zu den Ausgangswerten war der mittlere arterielle Blutdruck bei allen Tieren mit Endotoxinämie ab dem Zeitpunkt 1,5 h signifikant erniedrigt (p<0.05).

.

Abb. 48 : 20 mg/kg KG LPS - Mittlerer arterieller Blutdruck (MAP); Mittelwert ± SEM; n = 20; a p<0.05 Kontrolle vs. LPS, b p<0.05 Kontrolle vs. LPS+ILO, c p<0.05 Kontrolle vs. LPS+DPX; d p<0.05 LPS vs. LPS 0h, e p<0.05 LPS+ILO vs. LPS+ILO 0h, f p<0.05 LPS+DPX vs. LPS+DPX 0h


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5.2.1.2  Sauerstoffpartialdruck, Kohlendioxidpartialdruck, pH-Wert

Versuchsreihen mit 5/20 mg/kg KG LPS

Sauerstoffpartialdruck(pO2, Tabellen 9, 10) –Die pO2-Werte aller Tiere lagen im gesamten Versuchsablauf im normoxischen Bereich (9,08-14,06 kPa). In beiden Versuchsreihen waren nach Narkoseeinleitung teilweise signifikant ansteigende pO2-Werte zu beobachten. Lediglich in den unbehandelten LPS-Gruppen fehlte dieser Anstieg. In der Versuchsreihe mit 5 mg/kg KG LPS sahen wir einen signifikant niedrigeren pO2 in der unbehandelten LPS-Gruppe im Vergleich zur Kontroll- und Dopexamin-Gruppe vier Stunden nach Induktion der Endotoxinämie.

Tabelle 9 : 5 mg/kg KG LPS - Sauerstoffpartialdruck (pO2 [kPa]); Mittelwert ± SD; n = 20; a p<0,05 vs. Ausgangswert, b p<0.05 vs. LPS-Gruppe

PO2

0 h

2 h

4 h

Kontrolle

10,75 ± 1,08

11,48 ± 3,46

14,06 ± 1,51a,b

LPS

12,10 ± 3,41

12,31 ± 2,83

9,84 ± 1,32

LPS+ILO

10,53 ± 1,41

12,55 ± 1,29a

12,67 ± 1,97a

LPS+DPX

10,15 ± 1,12

13,18 ± 1,50a

13,14 ± 1,12a,b

Tabelle 10 : 20 mg/kg KG LPS - Sauerstoffpartialdruck (pO2 [kPa]); Mittelwert ± SD; n = 20; a p<0,05 vs. Ausgangswert, b p<0.05 vs. 2 h-Wert derselben Gruppe

PO2

0 h

2 h

4 h

Kontrolle

10,75 ± 1,08

11,48 ± 3,46

14,06 ± 1,51a

LPS

9,85 ±3,93

10,90 ± 1,52

11,83 ± 3,57

LPS+ILO

9,08 ±1,22

12,17 ± 2,17a

10,25 ± 1,79

LPS+DPX

9,42 ± 1,64

12,74 ± 1,24a

10,21 ± 2,55b


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Kohlendioxidpartialdruck(pCO2, Tabellen 11, 12) –Wir beobachteten in allen Gruppen normokapnische Ausgangeswerte. Im weiteren Versuchsablauf fanden wir signifikante Verschiebungen hin zu niedrigeren Werten in allen Versuchsgruppen (p<0.05 nach vier Stunden). Eine Ausnahme bildete die unbehandelte LPS-Gruppe mit 5 mg/kg KG LPS.

Zwischen den einzelnen Versuchsgruppen gab es keine signifikanten Unterschiede während der gesamten Versuchsdauer.

Tabelle 11 : 5 mg/kg KG LPS - Kohlendioxidpartialdruck (pCO2 [kPa]); Mittelwert ± SD; n = 20; a p<0.05 vs. Ausgangswert

pCO2

0 h

2 h

4 h

Kontrolle

5,27 ± 0,43

4,55 ± 0,39

3,85 ± 0,67a

LPS

4,62 ± 1,06

3,61 ± 0,97

4,03 ± 0,63

LPS+ILO

5,64 ± 0,66

4,16 ± 0,64a

4,20 ± 0,52a

LPS+DPX

5,69 ± 0,72

4,17 ± 0,73a

3,58 ± 0,47a

Tabelle 12 : 20 mg/kg KG LPS - Kohlendioxidpartialdruck (pCO2 [kPa]); Mittelwert ± SD; n = 20; a p<0.05 vs. Ausgangswert

pCO2

0 h

2 h

4 h

Kontrolle

5,27 ± 0,43

4,55 ± 0,39

3,85 ± 0,67a

LPS

5,80 ± 1,36

3,97 ± 0,28a

3,03 ± 0,64a

LPS+ILO

5,85 ± 0,63

4,23 ±0,98a

3,83 ±0,79a

LPS+DPX

5,80 ± 0,64

4,34 ± 0,49a

4,09 ± 0,69a


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pH-Wert(Tabellen 13, 14) –Die pH-Werte lagen im Normbereich und zeigten bis auf eine Ausnahme (s.u.) keine signifikanten Unterschiede zwischen den Gruppen innerhalb der Messzeitpunkte und innerhalb der einzelnen Gruppen. Wie im ersten Teil der Studie zeichnete sich ein leichter Trend zu alkalischeren Werten während des Beobachtungszeitraumes ab. Nur in der Kontrollgruppe erreichte dies statistische Signifikanz (p<0.05 nach vier Stunden).

Tabelle 13 : 5 mg/kg KG LPS - pH-Wert; Mittelwert ± SD; n = 20

pH

0 h

2 h

4 h

Kontrolle

7,42 ± 0,01

7,44 ± 0,02

7,49 ± 0,06a

LPS

7,44 ± 0,03

7,47 ± 0,03

7,47 ± 0,06

LPS+ILO

7,45 ± 0,054

7,45 ± 0,039

7,48 ± 0,027

LPS+DPX

7,44 ± 0,022

7,44 ± 0,046

7,48 ± 0,036

Tabelle 14 : 20 mg/kg KG LPS - pH-Wert; Mittelwert ± SD; n = 20; a p<0,05 vs. Ausgangswert

pH

0 h

2 h

4 h

Kontrolle

7,42 ± 0,01

7,44 ± 0,02

7,49 ± 0,06a

LPS

7,43 ± 0,07

7,49 ± 0,05

7,41 ± 0,12

LPS+ILO

7,45 ± 0,054

7,45 ± 0,039

7,48 ± 0,027

LPS+DPX

7,44 ± 0,022

7,44 ± 0,046

7,48 ± 0,036


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5.2.1.3  Laktat

Versuchsreihe mit 5 mg/kg KG LPS

Die Ausgangswerte der Laktatkonzentrationen lagen bei allen Tieren im Normbereich. Der Laktatspiegel der Kontrollgruppe blieb stabil.

In allen Gruppen, die LPS erhalten hatten, beobachteten wir im weiteren Verlauf ansteigende Laktatwerte (p<0.05 vs. Kontrollgruppe zum Zeitpunkt 2 h und 4 h). Maximal wurden Werte um 5 mmol/l gemessen.

Zwischen den Gruppen mit Endotoxinämie gab es zu keinem Zeitpunkt signikante Unterschiede.

Abb. 49 : 5 mg/kg KG LPS - Laktat; Mittelwert ± SEM; n = 20; a p<0.05 Kontrolle vs. LPS, b p<0.05 Kontrolle vs. LPS+ILO, c p<0.05 Kontrolle vs. LPS+DPX, d p<0.05 LPS vs. LPS 0h, e p<0.05 LPS+ILO vs. LPS-ILO 0h, f p<0.05 LPS+DPX vs. LPS+DPX 0h


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Versuchsreihe mit 20 mg/kg KG LPS

Nach Gabe von 20 mg/kg KG LPS kam es analog zur Versuchsreihe mit 5 mg/kg KG LPS in allen Endotoxin-Gruppen zu einem Anstieg der Laktatwerte.

Dieser Anstieg war zum Zeitpunkt 2 h und 4 h signifikant gegenüber den Ausgangswerten und den Vergleichswerten der Kontrollgruppe (p<0.05). Es wurde ein ähnliches Niveau der Laktatwerte erreicht, wie in der Versuchsreihe mit 5 mg/kg KG LPS (maximale Werte um 5 mmol/l).

Abb. 50 : 20 mg/kg KG LPS - Laktat; Mittelwert ± SEM; n = 20; a p<0.05 Kontrolle vs. LPS, b p<0.05 Kontrolle vs. LPS+ILO, c p<0.05 Kontrolle vs. LPS+DPX, d p<0.0= LPS vs. LPS 0h, e p<0.05 LPS+ILO vs. LPS-ILO 0h, f p<0.05 LPS+DPX vs. LPS+DPX 0h


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5.2.1.4 Leukozyten

Versuchsreihe mit 5 mg/kg KG LPS

Die Ausgangswerte der Leukozytenzahl im peripheren Blut aller Versuchsgruppen waren vergleichbar und lagen im Normbereich.

Nach Induktion der Endotoxinämie kam es zu einer drastischen Reduktion der Leukozytenzahl in den betreffenden Gruppen. In der unbehandelten LPS-Gruppe sank die Leukozytenzahl von 4,4 ± 0,8 Gpt/l auf 1,4 ± 0,2 Gpt/l ab (- 69 %; p<0.05 vs. Kontroll-Gruppe und Ausgangswert). Eine Behandlung der Tiere mit Iloprost hatte keinen Einfluss auf die Leukopenie. Bei Gabe von Dopexamin fiel die Leukozytenzahl langsamer, erreichte aber nach vier Stunden das gleiche Niveau wie in der Iloprost- und LPS-Gruppe.

Abb. 51 : 5 mg/kg KG LPS – Leukozytenzahl; Mittelwert ± SEM; n = 20; a p<0.05 Kontrolle vs. LPS, b p<0.05 Kontrolle vs. LPS+ILO, c p<0.05 Kontrolle vs. LPS+DPX, d p<0.05 LPS vs. LPS 0h, e p<0.05 LPS+ILO vs. LPS-ILO 0h, f p<0.05 LPS+DPX vs. LPS+DPX 0h


[Seite 94↓]

Versuchsreihe mit 20 mg/kg KG LPS

Die Leukozytenzahlen waren auch in dieser Versuchsreihe zu Beginn des Experiments im Normbereich und unterschieden sich nicht signifikant voneinander.

Unter erhöhter Endotoxin-Belastung kam es bereits nach zwei Stunden zu einer signifikanten Reduktion der Leukozytenzahl in allen Gruppen, die LPS erhalten hatten (p<0.05 vs. Ausgangswert und Vergleichswert in der Kontroll-Gruppe). Ein signifikanter Unterschied zwischen diesen Gruppen wurde nicht verzeichnet.

Abb. 52 : 20 mg/kg KG LPS – Leukozytenzahl; Mittelwert ± SEM; n = 20; a p<0.05 Kontrolle vs. LPS, b p<0.05 Kontrolle vs. LPS+ILO, c p<0.05 Kontrolle vs. LPS+DPX, d p<0.05 LPS vs. LPS 0h, e p<0.05 LPS+ILO vs. LPS-ILO 0h, f p<0.05 LPS+DPX vs. LPS+DPX 0h


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5.2.2 Intravitalmikroskopie

5.2.2.1 Roller-Flow

Versuchsreihe mit 5 mg/kg KG LPS

Zwei Stunden nach intravenöser Gabe von 5 mg/kg KG Lipopolysaccharid fanden sich signifikant weniger Leukozyten, die temporär am venolären Endothel adhärierten (Roller-Flow). Diese Beobachtung traf gleichermaßen für die postkapillären (V3) als auch die Sammel-Venolen (V1) zu (siehe Teil 1). In der unbehandelten LPS-Gruppe verringerte sich die Anzahl rollender Leukozyten in den V1-Venolen auf 15 ± 3 n/min (Kontrollgruppe: 50 ± 6; p<0.05). In den V3-Venolen kam es zu einem Rückgang auf 9 ± 2 n/min (Kontrollgruppe: 61 ± 5; p<0.05). Ein Effekt der therapeutisch eingesetzten Substanzen auf diesen Parameter ließ sich nicht nachweisen. Sowohl in der Iloprost- als auch in der Dopexamin-Gruppe kam es analog zu einem signifikanten Rückgang des Roller-Flows.

Abb. 53 : 5 mg/kg KG LPS – Roller-Flow in Venolen 1. und 3. Grades; Mittelwert ± SEM; KON = Kontrollgruppe, LPS = LPS-Gruppe, ILO = Iloprost-Gruppe, DPX = Dopexamin-Gruppe (je n = 10); a p<0.05 vs. Kontrollgruppe


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Versuchsreihe mit 20 mg/kg KG LPS

Nach Gabe von 20 mg/kg KG Lipopolysaccharid kam es zu dem bereits im Teil 1 beschriebenen weiteren Rückgang der Anzahl temporär mit dem Gefäßendothel interagierender Leukozyten auf 23% (11 ± 1 n/min) in den V1-Venolen und 12 % (8 ± 1 n/min) in den V3-Venolen (im Vergleich zur Kontroll-Gruppe; p<0.05). Ebenso wie bei Belastung mit 5 mg/kg KG Lipopolysaccharid ließ sich ein Effekt der eingesetzten Substanzen auf diesen Parameter nicht nachweisen. Der Roller-Flow in den V1-Venolen verminderte sich auf 25 % (12 ± 3 n/min) in der Iloprost-Gruppe und auf 30 % (15 ± 3 n/min) in der Dopexamin-Gruppe (n.s. im Vergleich zur LPS-Gruppe). In den V3-Venolen ging der Roller-Flow in der mit Iloprost behandelten Gruppe auf 13 % (9 ± 2 n/min) und in der Dopexamin-behandelten Gruppe auf 11 % (7 ± 1 n/min) zurück (n.s. im Vergleich zur LPS-Gruppe).

Abb. 54 : 20 mg/kg KG LPS – Roller-Flow in Venolen 1. und 3. Grades; Mittelwert ± SEM; KON = Kontrollgruppe, LPS = LPS-Gruppe, ILO = Iloprost-Gruppe, DPX = Dopexamin-Gruppe (je n = 10); a p<0.05 vs. Kontrollgruppe


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5.2.2.2  Sticker

Versuchsreihe mit 5 mg/kg KG LPS

Bei Belastung mit 5 mg/kg KG Endotoxin kam es zu einer signifikanten Zunahme der Anzahl fest mit dem Venolen-Endothel adhärierender Leukozyten. In den V1-Venolen zeigte sich ein Anstieg dieses Parameters auf 384 %, in den V3-Venolen auf 418 % im Vergleich zur Kontroll-Gruppe. Die Applikation von Iloprost konnte weder in den V1- noch in den V3-Venolen die Leukozytenadhärenz signifikant vermindern (V1: 418 %, V3: 395 %; n.s. im Vergleich zur LPS-Gruppe). Eine kontinuierliche Infusion mit Dopexamin verringerte jedoch die Anzahl fest adhärenter Leukozyten in den V1-Venolen um ein Viertel (73% der LPS-Gruppe). In den V3-Venolen betrug die Verminderung der Leukozytenadhärenz durch die Gabe von Dopexamin 30 % (p<0.05 vs. Kontroll-, LPS- und Iloprost-Gruppe).

Abb. 55 : 5 mg/kg KG LPS – Anzahl stickender Leukozyten in Venolen 1. und 3. Grades; Mittelwert ± SEM; KON = Kontrollgruppe, LPS = LPS-Gruppe, ILO = Iloprost-Gruppe, DPX = Dopexamin-Gruppe (je n = 10); a p<0.05 vs. Kontrollgruppe,b p<0.05 vs. LPS-Gruppe, c p<0.05 vs. Iloprost-Gruppe, d p<0.05 vs. Dopexamin-Gruppe


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Versuchsreihe mit 20 mg/kg KG LPS

In der Versuchsreihe mit erhöhter Endotoxin-Belastung (20 mg/kg KG Lipopolysaccharid) beobachteten wir einen gleichartigen Effekt der beiden vasoaktiven Substanzen auf die Anzahl fest am Endothel haftender Leukozyten. In der Gefäßsubpopulation der V1-Venolen der intestinalen Submukosa kam es zu einer signifikanten Reduktion der Endotoxin-induzierten festen Leukozytenadhärenz um 31 % (p<0.05 vs. LPS-Gruppe). Der gleiche Trend war auch in den V3-Venolen erkennbar (‑ 16 % im Vergleich zur LPS-Gruppe), erreichte aber keine statistische Signifikanz. Die Veränderungen in der unbehandelten LPS-Gruppe wurden bereits ausführlich im Teil 1 beschrieben.

Abb. 56 : 20 mg/kg KG LPS – Anzahl stickender Leukozyten in Venolen 1. und 3. Grades; Mittelwert ± SEM; KON = Kontrollgruppe, LPS = LPS-Gruppe, ILO = Iloprost-Gruppe, DPX = Dopexamin-Gruppe (je n = 10); a p<0.05 vs. Kontrollgruppe,b p<0.05 vs. LPS-Gruppe, c p<0.05 vs. Iloprost-Gruppe, d p<0.05 vs. Dopexamin-Gruppe


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5.2.2.3  Funktionelle Kapillardichte

Mukosa und Muskularis

Versuchsreihe mit 5 mg/kg KG LPS

Eine Endotoxin-Belastung mit 5 mg/kg KG LPS führte zu keiner Störung der funktionellen Kapillardichte in der intestinalen Mukosa im gewählten Beobachtungszeitraum (Abb. 50). Bei Zugabe von Iloprost kam es jedoch zu einer signifikanten Zunahme der funktionellen Kapillardichte auf 632 ± 50 cm-1 (+ 20 %) im Vergleich zur Kontroll- und LPS-Gruppe (p<0.05). Unter Dopexamin-Therapie erreichte die FCD-Zunahme keine statistische Signifikanz (+ 11 %).

In der longitudinalen Muskularis-Schicht fanden wir keine signifikanten FCD-Unterschiede zwischen den vier Versuchsgruppen (Abb. 51). In der zirkulären Dünndarmmuskulatur beobachteten wir im Gegensatz zur mukosalen FCD-Zunahme bei Iloprostgabe eine Reduktion der funktionellen Kapillardichte um 30% auf 179 ± 8 cm-1(p<0.05 vs. Kontroll-, LPS- und Dopexamin-Gruppe).

Abb. 57 : 5 mg/kg KG LPS - Funktionelle Kapillardichte (FCD; cm-1) der Villi intestinales; Mittelwert ± SEM; KON = Kontrollgruppe, LPS = LPS-Gruppe, ILO = Iloprost-Gruppe, DPX = Dopexamin-Gruppe (je n = 10); a p<0.05 vs. Kontrollgruppe,b p<0.05 vs. LPS-Gruppe


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Abb. 58 : 5 mg/kg KG LPS - Funktionelle Kapillardichte (FCD; cm-1) der longitudinalen und circulären Dünndarmmuskulatur; Mittelwert ± SEM; KON = Kontrollgruppe, LPS = LPS-Gruppe, ILO = Iloprost-Gruppe, DPX = Dopexamin-Gruppe (je n =10); a p<0.05 vs. Kontrollgruppe,b p<0.05 vs. LPS-Gruppe, d p<0.05 vs. Dopexamin-Gruppe

Mukosa und Muskularis

Versuchsreihe mit 20 mg/kg KG LPS

In der Versuchsreihe mit erhöhter Endotoxin-Belastung (20 mg/kg KG LPS) kam es zu den im Teil 1 bereits beschriebenen Störungen der funktionellen Kapillardichte in der Muskularis, wohingegen in der Mukosa die FCD stabil blieb (Abb. 53). Wiederum war eine leichte FCD-Steigerung in der Mukosa bei Iloprost-Therapie zu verzeichnen (+ 17 %; p<0.05 vs. LPS-Gruppe). Der korrespondierende FCD-Rückgang in der zirkulären Muskularis blieb jedoch aus. Im Bereich der Muskularis konnte durch die Applikation von Dopexamin die FCD signifikant verbessert werden (longitudinal: + 33 %, zirkulär: + 48 %; p<0.05 vs. LPS-Gruppe).


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Abb. 59 : 20 mg/kg KG LPS - Funktionelle Kapillardichte (FCD; cm-1) der Villi intestinales; Mittelwert ± SEM; KON = Kontrollgruppe, LPS = LPS-Gruppe, ILO = Iloprost-Gruppe, DPX = Dopexamin-Gruppe (je n = 10); b p<0.05 vs. LPS-Gruppe

Abb. 60 : 20 mg/kg KG LPS - FCD der longitudinalen und circulären Dünndarmmuskulatur (cm-1); Mittelwert ± SEM; KON = Kontrollgruppe, LPS = LPS-Gruppe, ILO = Iloprost-Gruppe, DPX = Dopexamin-Gruppe (je n = 10); a p<0.05 vs. Kontrollgruppe,b p<0.05 vs. LPS-Gruppe, c p<0.05 vs. Iloprost-Gruppe, d p<0.05 vs. Dopexamin-Gruppe


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5.2.3  Tumornekrosefaktor-α

Versuchsreihe mit 5 mg/kg KG LPS

Die operative Präparation führte zu keiner TNF-α-Freisetzung (0 h-Wert). Ein signifikanter TNF-α-Anstieg zeigte sich in allen Gruppen nach Induktion der Endotoxinämie. Der Anstieg der TNF-α-Konzentration zwei Stunden nach LPS-Applikation lag in der unbehandelten LPS-Gruppe im Vergleich zu den mit Iloprost bzw. Dopexamin behandelten Versuchsgruppen signifikant höher (4041 ± 871 pg/ml vs. 1709 ± 137 pg/ml [- 57 %] bzw. 1559 ± 282 pg/ml [- 61 %]; p<0.05). Alle Gruppen mit LPS-Applikation zeigten zum Zeitpunkt 4 h einen Rückgang der TNF-α-Werte. Vier Stunden nach Endotoxin-Applikation war der TNF-α-Wert der LPS-Gruppe jedoch noch signifikant gegenüber den anderen Gruppen erhöht.

Abb. 61 : 5 mg/kg KG LPS - Tumornekrosefaktor-α(TNF-α); Mittelwert ± SEM; n = 20;a p<0.05 vs. Ausgangswert,b p<0.05 vs. Kontrollgruppe, c p<0.05 vs. LPS+ILO, d p<0.05 vs. LPS+DPX


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Versuchsreihe mit 20 mg/kg KG LPS

Da im Teil 1 der Studie bei Belastung mit 20 mg/kg KG LPS der TNF-α-Wert nach zwei Stunden niedriger lag, als bei Belastung mit 5 mg/kg KG LPS, untersuchten wir im 2. Teil der Studie zusätzlich den 1 h-Wert. Wir fanden einen zur niedrigeren Endotoxin-Belastung vergleichbaren TNF-α-Peak zu diesem Zeitpunkt (3637 ± 553 pg/ml), so dass sich die Annahme bestätigte, dass bei höherer Endotoxin-Belastung die maximale TNF-α-Freisetzung früher eintritt. Es zeigte sich wiederum eine signifikante Reduktion der TNF-α-Spitzenspiegel durch die Gabe von Iloprost (2311 ± 69 pg/ml [- 36 %]) bzw. Dopexamin (1933 ± 201 pg/ml [- 47 %]). Im weiteren Verlauf waren die TNF-α-Werte rückläufig, lagen nach vier Stunden Beobachtungszeit jedoch noch signifikant über dem Wert der Kontrollgruppe und dem Ausgangswert (p<0.05).

Abb. 62 : 20 mg/kg KG LPS - Tumornekrosefaktor-α(TNFα); Mittelwert ± SEM; n = 20;a p<0.05 vs. Ausgangswert,b p<0.05 vs. Kontrollgruppe, c p<0.05 vs. LPS+ILO, d p<0.05 vs. LPS+DPX


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5.2.4  Intestinaler mikrovaskulärer Blutfluss

Versuchsreihe mit 5 mg/kg KG LPS

Mittels der Laser-Doppler-Flowmetrie deckten wir einen signifikanten Rückgang des intestinalen mikrovaskulären Blutflusses (IMBF) nach Gabe von 5 mg/kg KG LPS auf. Nach zwei Stunden Endotoxinämie fiel der IMBF in der unbehandelten LPS-Gruppe auf 72% des Ausgangswertes ab (p<0.05).

Nach vier Stunden betrug der IMBF noch 62 % vom Ausgangswert. Damit bestand ein signifikanter Unterschied im Vergleich zur Kontrollgruppe, in der sich der IMBF über den gesamten Versuchszeitraum nur um 16 % (Zeitpunkt 2h) bis 20 % (Zeitpunkt 4h) verringerte.

Eine Therapie mit vasoaktiven Substanzen (Iloprost, Dopexamin) konnte die IMBF-Reduktion unter Endotoxinämie vermindern. Zum Zeitpunkt 4 h unterschieden sich die Werte nicht von denen der Kontroll-Gruppe.

Abb. 63 : 5 mg/kg KG LPS – IMBF; Mittelwert ± SEM; n = 10;a p<0.05 LPS vs. LPS 0h,b p<0.05 vs. LPS vs. Kontrollgruppe


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Versuchsreihe mit 20 mg/kg KG LPS

Bei höherer Endotoxin-Belastung kam es zu einer weiteren Reduktion des IMBF in der unbehandelten LPS-Gruppe. Nach einer Stunde Endotoxinämie wurde ein IMBF-Rückgang auf 51 % vom Ausgangswert registriert.

Nach vier Stunden betrug der IMBF 41 % vom Ausgangswert. Die Werte unterschieden sich zu allen Messzeitpunkten signifikant von der Kontrollgruppe und den mit Iloprost bzw. Dopexamin behandelten Gruppen (p<0.05).

Die mit Dopexamin therapierten Tiere wiesen über den gesamten Beobachtungszeitraum die höchsten IMBF-Werte auf (über den Werten der Kontroll-Gruppe). Zwischen der Kontroll-Gruppe und den mit vasoaktiven Substanzen behandelten Endotoxinämie-Gruppen bestanden zu keinem Zeitpunkt signifikante Unterschiede.

Abb. 64 : 20 mg/kg KG LPS – IMBF; Mittelwert ± SEM; n = 10;a p<0.05 LPS vs. LPS 0h,b p<0.05 LPS vs. Kontroll-Gruppe,c p<0.05 LPS vs. LPS-DPX,d p<0.05 LPS-ILO vs. LPS-ILO 0h


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5.2.5  Powerspektralanalyse

5.2.5.1 RR-Spektren

Versuchsreihe mit 5 mg/kg KG LPS

Im LF-Bereich der RR-Spektren zeigten sich bei einer Belastung mit 5 mg/kg KG LPS keine signifikanten Veränderungen. Es fällt jedoch auf, dass in allen LPS-belasteten Gruppen ein höheres Niveau der LF-Power gemessen wird. Im HF-Bereich fanden wir bei einer Endotoxinämie mit 5 mg/kg LPS konstante Verläufe über den Versuchszeitraum.

Abb. 65 : 5 mg/kg KG LPS – RR-Powerspektralanalyse, LF- und HF-Power; Mittelwert ± SEM, n = 10, prozentuale Veränderungen über die Zeit (Zeitpunkt 0 h = 100 %)

Versuchsreihe mit 20 mg/kg KG LPS

Bei einer Belastung mit 20 mg/kg KG LPS fanden wir in der unbehandelten LPS-Gruppe einen signifikanten Anstieg der LF-Power zum Zeitpunkt 2 h (464 ± 68% v. Ausgangswert; p<0.05). Der Anstieg der LF-Power in den behandelten Gruppen war nicht signifikant. Zum Zeitpunkt 4 h befand sich die LF-Power in allen Gruppen wieder auf dem Ausgangsniveau. Die HF-Power zeigt auch bei höherer Endotoxinbelastung keine signifikanten Veränderungen über den Beobachtungszeitraum (Abbildung 68).


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Abb. 66 : 20 mg/kg KG LPS – RR-Powerspektralanalyse, LF- und HF-Power; Mittelwert ± SEM, n = 10, prozentuale Veränderungen über die Zeit (Zeitpunkt 0 h = 100 %); a p<0.05 LPS vs. LPS 0h,b p<0.05 LPS vs. Kontroll-Gruppe

5.2.5.2 IMBF-Spektren

Versuchsreihe mit 5 mg/kg KG LPS

Im LF-Bereich der IMBF-Spektren fanden wir bei einer Belastung mit 5 mg/kg KG LPS keine signifikanten Veränderungen. Ebenso registrierten wir im HF-Bereich der IMBF-Spektren bei einer Endotoxin-Belastung von 5 mg/kg KG LPS konstante Verläufe über den gesamten Beobachtungszeitraum.

Abb. 67 : 5 mg/kg KG LPS – IMBF-Powerspektralanalyse, LF- und HF-Power; Mittelwert ± SEM, n = 10, prozentuale Veränderungen über die Zeit (Zeitpunkt 0 h = 100 %)


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Versuchsreihe mit 20 mg/kg KG LPS

Bei einer Belastung mit 20 mg/kg KG LPS fanden wir in der unbehandelten LPS-Gruppe analog zu den RR-Spektren einen signifikanten Anstieg der LF-Power zum Zeitpunkt 2 h im IMBF-Spektrum (337 ± 106 % v. Ausgangswert; p<0.05). Bei zusätzlicher Gabe von Iloprost bzw. Dopexamin blieb dieser Anstieg aus. Die HF-Power der IMBF-Spektren zeigte bei Belastung mit 20 mg/kg KG LPS keine Veränderungen über den Beobachtungszeitraum.

Abb. 68 : 20 mg/kg KG LPS – IMBF-Powerspektralanalyse, LF- und HF-Power; Mittelwert ± SEM, n = 10, prozentuale Veränderungen über die Zeit (Zeitpunkt 0 h = 100 %); a p<0.05 LPS vs. LPS 0h,b p<0.05 LPS vs. Kontroll-Gruppe


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18.01.2005