Dokument: Expression ausgewählter Marker in Caecum, Leber und Lunge während einer experimentell induzierten Colon ascendens Stent-Peritonitis und deren Beeinflussung durch akute Hyperkapnie
| Titel: | Expression ausgewählter Marker in Caecum, Leber und Lunge während einer experimentell induzierten Colon ascendens Stent-Peritonitis und deren Beeinflussung durch akute Hyperkapnie | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=46752 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20180813-095530-3 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Deutsch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Schulze-Buxloh, Peter Christian [Autor] | |||||||
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| Beitragende: | Prof. Dr. Bauer, Inge [Gutachter] PD Dr. med. Florian Simon [Gutachter] | |||||||
| Stichwörter: | sepsis,casp | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit | |||||||
| Beschreibungen: | Die Sepsis und ihre Folgeerscheinungen bleiben eine der führenden Todesursachen bei kritisch kranken Patienten. Hyperkapnie zeigte beim acute respiratory distress syndrome (ARDS) eine geringere Mortalität, sodass therapeutische Hyperkapnie auch bei der Sepsis die Mortalität bzw. Organschäden verringern könnte. In der vorliegenden Arbeit wurde im etablierten colon ascendens stent peritonitis-Modell (CASP) der Sepsis untersucht, in wie fern sich die Expressionsmuster ausgewählter Entzündungs- und Stressantwortparameter in Caecum, Leber und Lunge während einer Sepsis verändern und ob eine Beeinflussung durch Hyperkapnie möglich ist.
Männliche Wistar-Ratten wurden randomisiert vier Gruppen zugeteilt: Normokapnie-Kontrolle (NKSH, n = 10), Hyperkapnie-Kontrolle (HKSH, n = 10), Sepsis-Normokapnie (NKST, n = 10), Sepsis-Hyperkapnie (HKST, n = 9). Die Tiere in den Gruppen NKSH und HKSH wurden dabei scheinoperiert (Sham). Bei den Tieren der Gruppen NKST und HKST erfolgte jeweils die CASP-Operation zur Induktion einer milden Sepsis. 24 Stunden nach Durchführung der CASP- bzw. Sham-Operation wurden die Tiere erneut narkotisiert und nach 30-minütiger Baseline-Messung entweder für 120 Minuten hyperkapnisch oder normokapnisch ventiliert. Im Anschluss erfolgte die Entnahme der zu untersuchenden Gewebe in tiefer Narkose. Analysiert wurde die Expression der mRNA von IL-10, IL-6, iNOS, HO-1 und miR-223 mittels quantitativer PCR in Caecum, Leber und Lunge. Mittels Western-Blot wurde die Proteinexpression von HO-1 und iNOS in Leber und Lunge untersucht. Die Anzahl der im Caecum vorhandenen Entzündungszellen wurde mit Hilfe der ASD-Färbung quantifiziert. Alle Daten sind angegeben als Mittelwerte ± Standardfehler. Die Berechnung der relativen Expressionsunterschiede der untersuchten mRNAs und microRNA-223 und die statistische Auswertung erfolgte mit der Software REST 2009. Zur statistischen Analyse der Ergebnisse der ASD-Färbung und den Western-Blot Analysen wurden die Untersuchungsgruppen paarweise mit dem t-Test für normalverteilte bzw. Mann-Whitney-U-Test für nicht-normalverteilte Daten ausgewertet. Für alle durchgeführten Vergleiche wurde p ≤ 0,05 als statistisch signifikant angesehen. Eine moderate Sepsis führte im Caecum und in der Leber nicht zu einer Veränderung der lokalen Markerantwort. In der Lunge führte eine Sepsis zu einer gesteigerten HO-1 Proteinexpression, die übrigen untersuchten Marker (IL-6 mRNA, IL-10 mRNA, iNOS mRNA und Protein, miR-223) waren unverändert. Neutrophile Granulozyten waren während der Sepsis nicht vermehrt im Caecum vorzufinden. Hyperkapnie in der Sham-Gruppe führte nicht zur Veränderung der lokalen Markerantwort im Caecum und in der Leber. Lediglich in der Lunge zeigte sich eine vermehrte HO-1 Proteinexpression. Außerdem führte zusätzliche Hyperkapnie während der Sepsis im Caecum zu einer gesteigerten IL-6 mRNA, während IL-10 mRNA sowie iNOS mRNA Expression. HO-1 mRNA und miR-223 sich unverändert zeigten. In der Leber führte die zusätzliche Hyperkapnie während der Sepsis zu einer verringerten HO-1 mRNA Expression. Die übrigen untersuchten Marker waren unverändert. In der Lunge zeigte sich die lokale Markerantwort bei zusätzlicher Hyperkapnie während der Sepsis unverändert. Die Marker IL-6 mRNA, IL-10 mRNA und iNOS mRNA zeigten sich im Caecum während der Hyperkapnie unter zusätzlicher Sepsis erhöht. Die Marker HO-1 mRNA und miR-223 waren hiervon nicht betroffen und blieben unverändert. In der Leber zeigte sich ebenfalls eine Steigerung der Expression für iNOS mRNA sowie das HO-1 Protein, während die übrigen Marker unverändert blieben. Es zeigten sich damit unterschiedliche Effekte der Sepsis, der Hyperkapnie sowie deren Kombination auf das Expressionsmuster ausgewählter Marker auf die untersuchten Organe. Die genaue klinische Bedeutung der beobachteten Veränderungen bedarf weitergehender Untersuchungen.Sepsis and its sequelae are the most leading cause of mortality in critically ill patients. Hypercapnia showed a decrease in mortality in acute respiratory distress syndrome. Thus, therapeutic hypercapnia might improve survival or ameliorate organ damage in sepsis. The present study investigated the expression patterns of inflammatory and stress markers during induced sepsis using the established colon ascendens stent peritonitis (CASP) model. Furthermore, the influence of therapeutic hypercapnia on the expression of these markers was assessed. Male Wistar rats were randomized into four groups: Normocapnia control (NKSH, n = 10), hypercapnia control (HKSH, n = 10), normocapnia sepsis (NKST, n = 10) and hypercapnia sepsis (HKST, n = 9). The animals of the NKSH and HKSH groups underwent sham surgery (sham). The animals of the NKST and HKST groups underwent CASP surgery inducing a mild sepsis. 24 hours after CASP procedure or sham surgery, animals were anesthetized once again. After 30 minutes of baseline measurement the animals were either hypercapnic or normocapnic ventilated for another 120 minutes. Organs and tissues were harvested for further examination. The expression levels of IL-10, IL-6, iNOS, and HO-1 mRNA and microRNA (miR)-223 were analysed by quantitative PCR in caecum, liver and lungs. The protein expression levels of HO-1 and iNOS in liver and lungs were assessed by western blot analysis. The number of inflammatory cells in the caecum was examined by ASD staining. Data are expressed as mean ± standard error. The calculation of relative expression changes of the investigated mRNAs and microRNA-223 and the statistical evaluation was performed with the software REST 2009. The results of ASD staining and western blots were evaluated in pairs with t-test for normal distribution and with Mann-Whitney-U-Test for non-normally distributed data. For all comparisons, p ≤ 0.05 was considered statistically significant. Mild sepsis was not associated with alterations of the local marker response in liver and caecum. In lungs, expression of HO-1-protein was increased by sepsis, while expression of all other examined markers (IL-6 mRNA, IL-10 mRNA, iNOS mRNA und Protein, miR-223) remained unchanged. The number of ASD-positive cells in caecum was not altered by sepsis. In sham-operated animals, additional hypercapnia did not lead to overall changes in the marker expression patterns in caecum and liver. Only in the lungs, HO-1-protein expression was increased. Additional hypercapnia during sepsis led to an increased IL-6 mRNA expression in caecum while mRNA expression of IL-10, iNOS, and HO-1 as well as miR-223 expression remained unchanged. In the liver, additional hypercapnia during sepsis reduced HO-1 mRNA expression. All other markers remained unchanged. The local marker response in the lungs remained also unchanged during sepsis with additional hypercapnia. IL-6, IL-10 and iNOS mRNA showed increased expression levels during hypercapnia with additional sepsis. HO-1 mRNA and miR-223 were not affected. iNOS mRNA and HO-1 protein were also increased in the liver, while all other markers were not altered. In conclusion, there were differential effects of sepsis, hypercapnia and their combination on the expression patterns of the chosen markers. The exact clinical significance of the observed alterations needs to be further evaluated. | |||||||
| Lizenz: |  Urheberrechtsschutz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Medizinische Fakultät | |||||||
| Dokument erstellt am: | 13.08.2018 | |||||||
| Dateien geändert am: | 13.08.2018 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 08.03.2018 | |||||||
| Datum der Promotion: | 09.08.2018 |
