Die Wirkung von Stickstoffmonoxid auf die Mikrozirkulation der postischämischen Leber

Stickstoffmonoxid (NO) und Endothelin (ET) wirken als Gegenspieler bei der Vasoregulation der Leber. In früheren Studien fanden wir erhöhte ET-Spiegel während Ischämie und Reperfusion der Leber. Es ist auch bekannt, daß die NO-Spiegel während der Ischämie nicht ansteigen. Das Ziel dieser Studie war die Wirkung von L-Arginin, einem Ausgangsstoff der NO-Synthese auf Veränderungen der postischämischen Lebermikrozirkulation zu untersuchen.

In einem in vivo-Leberischämiemodell mit porto-kavalem Shunt (21 Wistar-Ratten, 250 g) wurde durch ein Pringle-Manöver für 30 min eine normotherme Leberischämie induziert. Folgende Gruppen wurden untersucht: Schein-OP, Ischämie ohne Therapie und Therapie mit L-Arginin (400 mg/kg KG). Die mikrozirkulatorische Wirkung wurde mit Hilfe der Intravitalmikroskopie (Sinusoid- und Venendurchmesser, Perfusionsrate, Leukozyten-Endothelzell-Interaktionen, Leukozytengeschwindigkeit) beurteilt und ihr Einfluß auf Gewebe-pO₂ und hepatozelluläre Funktion (ASAT) untersucht.

In der Ischämie-Gruppe waren während der Reperfusion Sinusoid- und Venendurchmesser auf 76,3 + 7,4 bzw. 85,8 + 10,4 % der scheinoperierten Gruppe verringert. In der Therapiegruppe zeigten sich Durchmesser von 102,8 + 3,2 bzw. 105,8 + 6,5 % (p<0,05). Ein vermehrtes postischämisches Leukozytensticking in den Sinusoiden (144,1 + 12,8 %) und postsinusoidalen Venolen (435,6 + 18,0 %) konnte durch die Therapie mit L-Arginin auf 111,4 + 4,4 bzw. 324,4 + 6,2 % reduziert werden (p<0,05). Die Perfusionsrate wurde durch die Therapie auf 94,2 + 1,8 % (Ischämiegruppe: 82,7 + 4,6 %, p<0,05) erhöht. Die Leukozytengeschwindigkeit war in der Therapiegruppe nahezu unverändert im Vergleich zur scheinoperierten Gruppe (318,2 + 8,5 mm/s vs 332,4 + 29,9  mm/s). Der arterielle Blutdruck wurde durch die Therapie nicht beeinflußt. Der postischämische Transaminasenanstieg konnte in der Therapiegruppe vermindert werden (ASAT: p<0,05). Der Gewebe- pO₂ konnte durch die Therapie ebenfalls signifikant auf 86 % und 106 % der Ausgangswerte (p<0,05 vs Ischämiegruppe: 45 % und 55 %) verbessert werden.

Diese Ergebnisse zeigen, daß L-Arginin die postischämische hepatische Mikrozirkulation durch Aufrechterhaltung der sinusoidalen Perfusion und Verringerung der Leukozyten-Endothelzell-Interaktionen verbessert. Die erhaltene Integrität der Mikrozirkulation geht mit einer suffizienten Sauerstoffversorgung und einer verminderten hepatozellulären Schädigung einher.

Beteiligte Wissenschaftler:

Dr. D. Uhlmann, Dr. S. Scommotau, Prof. Dr. H.U. Spiegel

Veröffentlichungen:

Uhlmann, D., S. Scommotau, H. Witzigmann, H.U. Spiegel: Exogenous L-Arginine protects liver microcirculation from ischemia / reperfusion injury European Surgical Research 30, 175-184 (1998)