Dokument: Untersuchung der intestinalen mitochondrialen Funktion im hämorrhagischen Schock nach ischämischer Fernpräkonditionierung in der Ratte

Titel:Untersuchung der intestinalen mitochondrialen Funktion im hämorrhagischen Schock nach ischämischer Fernpräkonditionierung in der Ratte
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URN (NBN):urn:nbn:de:hbz:061-20240201-141820-0
Kollektion:Dissertationen
Sprache:Deutsch
Dokumententyp:Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:Text
Autor: Hübner, Anne Sabine [Autor]
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Dateien vom 25.01.2024 / geändert 25.01.2024
Beitragende:Prof. Dr. Picker, Olaf [Gutachter]
Univ.-Prof. Dr. med. Günter Niegisch [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:Durch den Blutverlust im Rahmen eines hämorrhagischen Schocks (HS) bildet sich ein Missverhältnis zwischen O2 - Angebot und -Bedarf mit Umverteilung des Blutvolumens zu Gunsten von Herz und Gehirn aus. Die Durchblutung des Splanchnikusgebietes ist jedoch für den Erhalt der mukosalen Barrierefunktion essentiell, da sie den Übertritt von Bakterien in die Blutbahn verhindert. Unter pathologischen Kreislaufverhältnissen kann zusätzlich eine mitochondriale Dys- funktion die Bildung von ATP und folgend die Funktionalität der Zelle reduzieren. Die ischämische Fernpräkonditionierung (RIPC) ist ein Phänomen, bei dem durch Induktion kurzer repetitiver Phasen aus Ischämie und Reperfusion in weiter entfernten Versorgungsgebieten körpereigene protektive Mechanismen in Gang gesetzt werden. In dieser Arbeit sollte untersucht werden, ob ein hämorrhagischer Schock zu einer Dysfunktion intestinaler Mitochondrien führt und ob dies durch eine vorangehende RIPC moduliert werden kann.
48 männliche Wistar-Ratten wurden in vier Versuchsgruppen aufgeteilt (Sham, HS, RIPC und RIPC + HS). Die RIPC-Anwendung erfolgte durch induzierte Ischämie mittels Blutdruckmanschetten. Die Schockinduktion wurde durch eine Blutentnahme herbeigeführt (arterieller Zieldruck 35-40 mmHg). Die mitochondriale Funktion im Colon und Ileum wurde mittels Respirometrie bestimmt. Durch Zugabe von Glutamat/Malat und Succinat (Substrate für Komplex I/II) wurde die basale Geschwindigkeit der Atmungskette (State 2) und durch Zugabe von ADP die Geschwindigkeit des maximalen Sauerstoffverbrauchs (State 3) gemessen. Der respiratory control index (RCI=State3/State2) als Parameter für die Kopplung zwischen der Atmungskette und oxidativer Phosphorylierung und die ADP/O-Ratio (zugegebenes ADP/O2- Verbrauch in State 3) als Maß für die Effizienz der oxidativen Phosphorylierung wurden berechnet. Die statistische Auswertung erfolgte mittels Kruskal-Wallis- Tests und Dunns Korrektur (*p<0,05).
Die ADP/O-Ratio ist nach Stimulation der Atmungskette über Komplex I im Colon- gewebe in der RIPC-Gruppe gegenüber der Schock-Gruppe signifikant erhöht. Im Übrigen zeigten sich keine signifikanten Unterschiede. Weder der HS alleine hat zu einer Dysfunktion intestinaler Mitochondrien geführt, noch hat RIPC modulierende Effekte im Rahmen eines HS auf die mitochondriale Funktion in Ileum und Colon gezeigt.

Blood loss during hemorrhagic shock (HS) creates a mismatch between O2- supply and -demand with redistribution of blood volume in favor of heart and brain. However, blood flow to the splanchnic area is essential for maintaining mucosal barrier function and thus preventing the passage of bacteria into the bloodstream. Under pathological circulatory conditions, mitochondrial dysfunction can reduce the formation of ATP and consequently the functionality of the cell. Remote ischemic preconditioning (RIPC) is a phenomenon in which endogenous protective mechanisms are initiated by inducing short repetitive phases of ischemia and reperfusion in more distant supply areas. The purpose of this work was to investigate whether hemorrhagic shock leads to dysfunction of intestinal mitochondria and whether this can be modulated by preceding RIPC. 48 male Wistar rats are divided into four experimental groups (sham, HS, RIPC, RIPC + HS). RIPC application was induced by ischemia using blood pressure cuffs. The HS was induced by blood sampling (target arterial blood pressure 35- 40 mmHg). Mitochondrial function was determined by respirometry. The basal rate of the respiratory chain (state 2) was measured by addition of glutamate/malate and succinate (substrates for complex I/II) and the rate of maximal oxygen consumption (state 3) was measured by addition of ADP. The respiratory control index (RCI=state3/state2) as a parameter for the coupling be- tween the respiratory chain and oxidative phosphorylation as well as ADP/O ratio (added ADP/O2 -consumption in state 3) as a measure of the efficiency of oxida- tive phosphorylation were calculated. Statistical analysis was performed using Kruskal-Wallis tests and Dunn’s correction (*p<0.05).
The ADP/O ratio was significantly increased after stimulation of the respiratory chain via complex I in colon tissue in the RIPC group compared with the shock group. In all other respects, no significant differences are shown. Neither HS alone leads to dysfunction of intestinal mitochondria, nor did RIPC show modulatory effects in the setting of HS on mitochondrial function in ileum and colon.
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Dieses Werk ist lizenziert unter einer Creative Commons Namensnennung 4.0 International Lizenz
Fachbereich / Einrichtung:Medizinische Fakultät
Dokument erstellt am:01.02.2024
Dateien geändert am:01.02.2024
Promotionsantrag am:16.09.2023
Datum der Promotion:18.01.2024
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