Dokument: Der Einfluss von Pravastatin auf die mitochondriale Funktion in der Leber im septischen Rattenmodell

Titel:	Der Einfluss von Pravastatin auf die mitochondriale Funktion in der Leber im septischen Rattenmodell
Weiterer Titel:	The effect of pravastatin on mitochondrial function in the liver in a septic rat model
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=57996
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20211115-104822-7
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Tenge, Theresa [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 2,94 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 12.11.2021 / geändert 12.11.2021
Beitragende:	Prof. Dr. Picker, Olaf [Gutachter] Prof. Dr. Niegisch, Günter [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:	Die Therapie der Sepsis stellt im klinischen Alltag aufgrund der hohen Mortalität und der Schwere ihres Verlaufes eine besondere Herausforderung dar. In klinischen Studien konnte beobachtet werden, dass Patienten/-innen, die HMG-CoA-Reduktase-Hemmer (HRH) einnahmen, weniger häufig eine schwere Sepsis entwickelten und so seltener intensivpflichtig wurden. Auch in zahlreichen tierexperimentellen Studien konnte der positive Einfluss von HRH auf die Mortalität und die inflammatorische Reaktion gezeigt werden. Als Ursache für die Entwicklung eines septischen Multiorganversagens werden mikrozirkulatorische Störungen sowie eine mitochondriale Dysfunktion betrachtet. Es ist allerdings weiterhin unklar, ob HRH die mitochondriale Funktion (MF) während einer Sepsis beeinflussen. Auch molekulare Mechanismen einer Wirkung der HRH auf die MF sind nicht vollständig geklärt. Ein möglicher Wirkmechanismus könnte in der Modulation des intrazellulären Peroxisom-Proliferator-aktivierten-Rezeptors-a (PPARa) liegen. Aufgrund der besonders schwierigen Therapierbarkeit einer Sepsis-induzierten Leberinsuffizienz ist die Betrachtung der hepatischen MF besonders interessant. Eine Verbesserung der MF hepatischer Zellen könnte prognostisch günstig sein. Ziel dieser Arbeit ist es zu untersuchen, ob die Gabe des HRH Pravastatin in vivo die MF hepatischer Zellen unter nicht-septischen und septischen Bedingungen im Rattenmodell beeinflusst und ob dieser mögliche Effekt über den PPARa vermittelt wird. Die Versuche wurden mit Genehmigung des Landesamtes für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz des Landes Nordrhein-Westfalen (Az.: 84-02.04.2016.A398) durchgeführt. Insgesamt wurden 77 männliche Wistar-Ratten randomisiert in septische (n=37) und nicht-septische (n=40) Gruppen eingeteilt. Die abdominelle Sepsis wurde mittels einer Colon ascendens stent peritonitis (CASP)-Operation induziert. Die nicht-septische Gruppe (Sham) wurde ebenfalls operiert, wobei der Stent hier das Colon nicht penetrierte und es somit nicht zur Sepsis kam. Innerhalb der Gruppen wurde die Wirkung auf die MF in Abhängigkeit von der zuvor applizierten, gewichtsadaptierten Gabe von Pravastatin mit oder ohne PPARa-Blocker sowie eine Kontrolle mit den Trägersubstanzen untersucht. Es wurde 24 Stunden nach der Operation in einer erneuten Laparotomie das Lebergewebe entnommen und aufbereitet. Respirometrisch wurde im Anschluss sowohl die Sauerstoffkonzentration als auch die Sauerstoffverbrauchsgeschwindigkeit gemessen. Zur Quantifizierung der MF wurden der Respiratory Control Index (RCI) als Maß für die Kopplung zwischen Atmungskette und Adenosintriphosphat-Synthese und die Adenosindiphosphat/oxygen-ratio (ADP/O-R) errechnet. Die ADP/O-R gilt als Marker der Effizienz der oxidativen Phosphorylierung, welcher sich aus der zugegebenen ADP Menge und dem verbrauchten Sauerstoff ergibt. Ebenfalls wurde im Lebergewebe die Menge an Malonyldialdehyd (MDA) als Indikator für den oxidativen Stress ermittelt. Die statistische Datenanalyse wurde mittels One-way ANOVA mit Tukey´s post-hoc-Test durchgeführt und die Ergebnisse als Mittelwert ± Standardabweichung dargestellt. Als statistisch signifikant wurde p < 0,05 betrachtet. In der Auswertung zeigte die Vorbehandlung mit Pravastatin weder bei CASP- noch bei Sham-Tieren einen Effekt auf die Parameter der MF in der Leber. Auch die Gabe des PPARa-Blockers hatte keinen signifikanten Einfluss auf die MF. Die hepatische MDA-Konzentration blieb ebenfalls unverändert. In der Studie konnte folglich weder ein signifikanter Effekt von Pravastatin auf die hepatische MF im nicht-septischen und septischen Rattenmodell noch auf den oxidativen Stress gezeigt werden. The therapy of sepsis represents a special challenge in everyday clinical routine due to its high mortality rate and the severity of its course. Clinical studies have shown that patients treated with HMG-CoA reductase inhibitors (HRI) were less likely to develop a severe sepsis and therefore required intensive care less frequently. The positive influence of HRI on mortality and inflammatory response has been demonstrated in numerous animal studies. Microcirculatory disorders and mitochondrial dysfunction are considered to be the cause of the development of septic multi-organ failure. However, it remains unclear whether HRI affect mitochondrial function (MF) during sepsis. The molecular mechanisms of an effect of HRI on MF are also not fully understood. A possible mechanism of action might be the modulation of the intracellular peroxisome proliferator-activated receptor a (PPARa). Due to the difficult treatability of sepsis-induced liver insufficiency, the consideration of hepatic MF is particularly interesting. An improvement of MF in hepatic cells could be prognostically favourable. The aim of this study is to investigate whether the administration of the HRI pravastatin influences the MF of hepatic cells under non-septic and septic conditions in the in vivo rat model and whether this possible effect is mediated via the PPARa. The experiments were performed with permission of the local Animal Care and Use Committee (Az.: 84-02.04.2016.A398). 77 male Wistar rats were randomly divided into septic (n=37) and non-septic (n=40) groups. Abdominal sepsis was induced by colon ascending stent peritonitis (CASP) surgery. The non-septic groups (sham) were also operated, although the stent did not penetrate the colon and sepsis did not occur. Within the groups, the effect on MF was investigated depending on the weight-adapted administration of pravastatin with or without PPARa blocker and a control. For this purpose, liver tissue was removed and prepared in a second laparotomy 24 hours after the operation. Subsequently, both oxygen concentration and oxygen consumption rate were measured respirometrically. To quantify MF, the Respiratory Control Index (RCI) was then calculated as a marker of coupling between respiratory chain and adenosine triphosphate-synthesis. Also, the adenosine diphosphate oxygen ratio (ADP/O-R) was calculated. ADP/O-R is regarded as a marker of efficiency of oxidative phosphorylation, which results from the amount of ADP added and the oxygen consumed. The amount of malonyldialdehyde (MDA) in liver tissue as an indicator of oxidative stress was also determined. Statistical analysis was performed using a one-way ANOVA with Tukey´s post-hoc test and the results were presented as mean ± standard deviation. P -values < 0.05 were considered statistically significant. In the statistical analysis the pre-treatment with pravastatin showed no effect on the parameters of MF in the liver, neither in CASP nor in sham animals. The administration of the PPARa blocker had no significant effect on MF. Hepatic MDA concentration remained unchanged. The study did not show a significant effect of pravastatin on hepatic MF during abdominal sepsis or in non-septic animals. An effect on the oxidative stress could also not be shown.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Medizinische Fakultät
Dokument erstellt am:	15.11.2021
Dateien geändert am:	15.11.2021
Promotionsantrag am:	09.06.2021
Datum der Promotion:	11.11.2021