Dokument: Einfluss von Propofol auf die inflammativ veränderte intestinale Barriere in vitro

Titel:	Einfluss von Propofol auf die inflammativ veränderte intestinale Barriere in vitro
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=73906
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20260720-130931-7
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Ceylan, Ayse Kadriye [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 1,51 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 12.07.2026 / geändert 12.07.2026
Beitragende:	Prof. Dr. med. Picker, Olaf [Gutachter] Prof. Dr. med. Scheckenbach, Kathrin [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:	Hintergrund: Im Gastrointestinaltrakt kommt es während einer Sepsis zu einer gesteigerten Permeabilität der epithelialen Barriere bis hin zum Einbruch der Barrierefunktion, die eine Translokation von Bakterien und ihren Toxinen mit ungehindertem Eintritt in die systemische Blutzirkulation begünstigen und so den Verlauf der Sepsis weiter aggravieren kann. Bei Propofol (2,6-Diisopropylphenol) wurden bereits antiinflammative Eigenschaften festgestellt. Ziel dieser Arbeit ist es, zu eruieren, inwiefern der antiinflammative Effekt von Propofol auf die inflammativ geschädigte Darmbarriere übertragbar ist. Methodik: In dieser Arbeit wurden ausdifferenzierte, humane, epitheliale Caco-2 Zellen als in vitro Modell der intestinalen Epithelbarriere eingesetzt und mit Propofol (10, 50, 100, 500 µM) 24 h vor und während der 24 stündigen Inflammationsinduktion durch die Entzündungsmediatoren Tumornekrosefaktor-α (TNF-α 2.5 ng/ml) und Interferon-γ (IFN-γ 10 ng/ml) behandelt. Der Einfluss von Propofol auf die Zellviabilität wurde mittels XTT Assay quantifiziert. Zur Bestimmung der Barriereintegrität und -funktion wurde der transepitheliale elektrische Widerstand (TEER) bestimmt. Weiterhin wurde das tight junction Protein ZO-1 immunhistochemisch gefärbt. Zellen ohne Behandlung mit proinflammatorischen Mediatoren und Propofol wurden als Negativkontrolle verwendet. Zellen mit inflammatorischer Behandlung, aber ohne weitere Propofolbehandlung dienten als Positivkontrolle. Die statistische Auswertung erfolgte mittels GraphPad Prism10, One way ANOVA, Šídák-Korrektur und * p < 0.05. Ergebnisse: Unter physiologischen Bedingungen führte die Anwendung der klinisch eingesetzten Propofol Fresenius Lipidemulsion zu einer signifikanten Reduktion der TEER Werte auf 87,4 ± 5,3 % (p = 0,03) und der Proteinfärbung von Zonula occludens-1 (ZO-1). Unter inflammatorischer Schädigung aggravierte Propofol Fresenius die bereits inflammatorisch bedingte TEER-Reduktion (z. B. 50 µM, 68,6 ± 4,6 %, p = 0,02) und die Anomalien des ZO-1 Expressionsmusters. Zusammenfassung: Es konnte kein protektiver Effekt von Propofol auf die inflammatorisch gestörte Darmbarriere festgestellt werden. Im Gegenteil induzierte die Propofolemulsion eine Aggravierung der bereits bestehenden inflammatorischen Darmschädigung, während der in DMSO gelöste Wirkstoff Propofol keinen Einfluss auf die Darmbarriere zeigte. Der schädigende Effekt lässt sich so zumindest teilweise auf die Lipidkomponente zurückführen. Ob Patienten mit gestörter Barriere durch die Lipidinfusion tatsächlich einen weiteren Schaden nehmen, sollte in einem nächsten Schritt z.B. an Organ-on-a-Chip-Modellen verifiziert werden. Background: Sepsis leads to increased permeability of the epithelial barrier in the gastrointestinal tract up to a breakdown of the barrier function, which favours the translocation of bacteria and their toxins and their entry into the systemic blood circulation. This can aggravate the course of sepsis and lead to subsequent multi-organ failure. Propofol (2,6-diisopropylphenol) has already been found to exert anti-inflammatory effects. The aim of this study is to determine the extent to which the anti-inflammatory effects of propofol can be transferred to the inflammatory damaged intestinal barrier. Methods: In this study, the differentiated human epithelial Caco-2 cell line was used as an in vitro model of the intestinal epithelial barrier and treated with propofol (10, 50, 100, 500 µM) 24 h before and during the 24-hour induction of inflammation using the inflammatory mediators tumour necrosis factor-α (TNF-α 2.5 ng/ml) and interferon-γ (IFN-γ 10 ng/ml). The effect of propofol on cell viability was quantified by an XTT assay. Transepithelial electrical resistance (TEER) was determined to assess barrier integrity and function. Furthermore, the tight junction protein ZO-1 was immunohistochemically stained. Cells without treatment with inflammatory mediators and propofol were used as negative controls. Cells with inflammatory treatment but without further propofol treatment served as a positive control. Statistical analysis was performed using GraphPad Prism10, One-way ANOVA, Šídák correction and * p < 0.05. Results: In physiologic conditions, application of the clinically used Propofol Fresenius lipid emulsion significantly reduced TEER levels to 87.4 ± 5.3 % (p = 0.03) and protein staining of Zonula occludens-1 (ZO-1). In inflammatory conditions Propofol Fresenius aggravated the already inflammatory-induced TEER reduction (e.g. 50 µM, 68.6 ± 4.6 %, p = 0.02) and ZO-1 expression pattern abnormalities. Summary: There was no protective effect of propofol on the inflammatory disturbed intestinal barrier found. On the contrary, propofol emulsion induced an aggravation of the already existing inflammatory intestinal damage whereas Propofol dissolved in DMSO had no effect on the intestinal barrier. This damaging effect was at least partly mediated by the lipid component with which propofol is clinically administered. Whether patients with a disturbed barrier actually suffer further damage as a result of the lipid infusion should be investigated in a next step, e.g. using organ-on-a-chip models, which represent a model more similar to the human intestinal barrier due to the combination of epithelial and endothelial barrier.
Lizenz:	Dieses Werk ist lizenziert unter einer Creative Commons Namensnennung 4.0 International Lizenz
Fachbereich / Einrichtung:	Medizinische Fakultät
Dokument erstellt am:	20.07.2026
Dateien geändert am:	20.07.2026
Promotionsantrag am:	11.01.2026
Datum der Promotion:	09.07.2026