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Die adĂ€quate Therapie und damit das Outcome von Patienten mit schwerer Sepsis und septischem Schock sind trotz intensiver Forschung nach wie vor unbefriedigend. Dabei stellt auch die Diagnose und Behandlung der sepsis-assoziierten Enzephalopathie eines der ungelösten Probleme dar. In den letzten Jahren wurden groĂe Hoffnungen in das spĂ€ter vom Markt genommene Drotrecogin alpha gesetzt. In der hier vorliegenden Arbeit sollte zunĂ€chst ein geeignetes Modell zur Untersuchung der zerebralen Mikrozirkulation etabliert werden. Hierzu wurden Pia mater-GefĂ€Ăe mittels Trepanation freigelegt und die bereits von der Forschung an der intestinalen Durchblutung etablierte Intravitalmikroskopie, welche als Vergleichsmethode benutzt wurde, eingesetzt. Daraufhin wurde die Anwendung zweier, in der experimentellen Forschung hĂ€ufig verwendeter Sepsismodelle geprĂŒft. Diese waren einerseits die Induktion einer EndotoxinĂ€mie mittels direkter Applikation von E.coli-Toxinen sowie andererseits die Auslösung einer SeptikĂ€mie mittels CASP-Operation. In beiden Versuchsmodellen lieĂ sich eine adĂ€quate septische Reaktion mit relevanter Störung der zerebralen Mikrozirkulation sowie Aktivierung der Leukozyten-Endothel-Interaktion nachweisen. In einem zweiten Schritt wurden an einem dieser beiden Modelle, der EndotoxinĂ€mie, Auswirkungen einer Therapie mit aktiviertem Protein C untersucht. Es fand sich ein protektiver Einfluss auf die Kapillarperfusion, sowie eine Reduktion der LeukozytenadhĂ€renz. BezĂŒglich der Makrozirkulation sowie der Plasmaextravasation lieĂen sich keine signifikanten VerĂ€nderungen beobachten. Die Ergebnisse dieser Untersuchung bestĂ€tigen Effekte von aktiviertem Protein C auf die Mikrozirkulation, die bereits an anderen Organen und Geweben erhoben wurden. Trotz der MarktrĂŒcknahme des rekombinant hergestellten Wirkstoffes auf Grund nicht reproduzierbarer Effekte auf die Sepsis-MortalitĂ€t bleibt somit die Frage, ob in den kommenden Jahren eine WiedereinfĂŒhrung der Medikation bei spezifischen Patientengruppen und Organdysfunktionen sinnvoll ist.
In der vorliegenden Arbeit wurde die Kombination von Dehydroepiandrosteron und Orthovanadat bei experimenteller EndotoxinĂ€mie als Tiermodell der Sepsis untersucht und das Outcome einer solchen Therapie im Hinblick auf Leukozyten- Endothel-Interaktion, Kapillarperfusion, Vitalparameter, Blutgasanalyse und Zytokinfreisetzung evaluiert. Es wurden sechs Versuchsgruppen mit je zehn Tieren in die Studie eingeschlossen. Im Versuchsablauf erfolgte 2,5 Stunden nach der chirurgischen PrĂ€paration und der Gabe der Testsubstanzen (oder Placebo) die intravitalmikroskopische Untersuchung des Intestinums. Hierbei wurde in submucosalen, postkapillĂ€ren und Sammel- Venolen die LeukozytenadhĂ€sion gemessen und die Kapillardichte in der longitudinalen und zirkulĂ€ren Darmwandmuskulatur, sowie in der Darmmucosa bestimmt. Weitere Untersuchungen schlossen die kontinuierliche Messung der Vitalparameter und die Bestimmung der Zytokinlevel und Blutgaswerte zum Zeitpunkt t = 0 min und t = 180 min des Experiments ein. In den Gruppen mit LPS-Gabe kam es zu einer initialen Senkung des Blutdrucks mit einer temporĂ€ren Steigerung der Herzfrequenz. Im Verlauf stabilisierten sich diese Werte. Auch zeigten die LPS-Gruppen eine signifikante Zunahme der LeukozytenadhĂ€sion und eine Abnahme der Kapillardichte in der Intravitalmikroskopie. In den Therapie-Gruppen mit DHEA und OV konnte eine signifikante Reduktion der Leukozytenaktivierung beobachtet werden. Die Zytokine TNF-α und IL-1, sowie das Laktat waren ebenfalls rĂŒcklĂ€ufig. Im Vergleich der beiden Therapiegruppen zeigte Gruppe mit der reduzierten DHEA-Dosis leichte Vorteile. Die in der Sepsis potentiell nachteilige Vasodilatation durch DHEA wurde in unserem Experiment in der Kombination mit OV nicht beobachtet. Durch diesen Effekt und/oder immunmodulatorischer Eigenschaften der Substanzkombination, scheint das positive Outcome im Hinblick auf verringerte Leukozytenaktivierung und 119 verbesserte Kapillarperfusion in unseren Experimenten bedingt worden zu sein. Dies erscheint insbesondere fĂŒr die intestinale Mikrozirkulation von besonderer Bedeutung (Darm als Motor der Sepsis).
Obwohl groĂe Fortschritte in der experimentellen und klinischen Intensivmedizin bezĂŒglich Pathophysiologie und Diagnose der Sepsis erzielt wurden, bleibt die LetalitĂ€t weiter nahezu unverĂ€ndert hoch. Aufgrund einer immer lĂ€nger lebenden, multimorbiden Bevölkerung, ist damit zu rechnen, dass sich die Inzidenz immer weiter erhöht. Eine der Hauptursachen fĂŒr die Entwicklung einer Sepsis und eines Multiorganversagens ist das Versagen der Mikrozirkulation, der Hauptort fĂŒr den Gas- und NĂ€hrstoffaustausch. Die Ursachen die zum Versagen der Mikrozirkulation fĂŒhren sind vielfĂ€ltig und umfassen das dysfunktionale Endothel, die vermehrte Leukozyten-Endothel-Interaktion, Gerinnungsstörungen und die Ausbildung von mikrovaskulĂ€ren Shunts. Eine Verbesserung der Mikrozirkulation scheint deshalb ein wichtiger therapeutischer Ansatz zu sein. Aktiviertes Protein C hat neben seiner anti-koagulatorischen Funktion anti-inflammatorische, anti-apoptotische und barrierestabilisierende Eigenschaften, die wĂ€hrend einer Sepsis positiv auf die Mikrozirkulation wirken. Wir untersuchten welche Wirkung aPC auf die mesenteriale Mikrozirkulation hat, indem wir die Plasmaextravasation und die Leukozyten-Endothel-Interaktionen beobachteten. In unserem Versuch stellten wir fest, dass aPC die Anzahl temporĂ€rer und fest adhĂ€renter Leukozyten, sowie die Plasmaextravasation bei EndotoxinĂ€mie signifikant verringerte. Durch die Gabe von aPC konnte die Freisetzung von IL-1ÎČ signifikant reduziert werden, wĂ€hrend wir eine Erhöhung der TNF-α Konzentration und keinen Einfluss auf die IL-6 und IL-10 Konzentration feststellen konnte. Unsere Ergebnisse zeigen, dass aktiviertes Protein C die Mikrozirkulation im Mesenterium verbessert hat. Da die Mikrozirkulation in der Pathogenese der Sepsis eine wesentliche Rolle spielt, lĂ€sst sich vermuten, dass aPC den Verlauf einer Sepsis positiv beeinflussen und somit von Vorteil fĂŒr die Patienten sein könnte.
