Zusammenfassung
Hintergrund
Noch heute kann es im Rahmen der offenen Herzchirurgie mit extrakorporaler Zirkulation
(EKZ) zu postoperativen Komplikationen kommen, die mit Lungenschädigungen einhergehen
können und sich in besonders schweren Fällen in Form eines Postperfusionssyndroms
manifes-tieren. Matrix-Metalloproteasen (MMP) scheinen essentiell an der Entstehung und
dem Verlauf dieser Lungenschädigungen beteiligt zu sein. Sie gehören zu der Familie der
proteolytischen Enzyme und können ihre Aktivität spezifisch gegen Bestandteile der Matrix
und der Basal-membran richten. Zu dieser Fermentgruppe gehören Kollagenasen,
Stromyelinasen und Gelati-nasen. Verschiedene Zellen bilden und sezernieren diese
Enzyme. Die neutrophilen Granulozy-ten produzieren MMP-9 und MMP-8 und speichern sie
in ihren Granula. Bei entzündlichen Geschehen kommt es, durch verschiedenen Mediatoren
induziert, zur Degranulation. MMP-2 wird hauptsächlich von Fibroblasten gebildet. MMP
werden als Zymogene freigesetzt und durch verschiedene Mediatoren aktiviert.
In der vorliegenden Arbeit wurde die Expression von MMP-2 und MMP-9 in der
bronchoalveo-lären Lavageflüssigkeit (BALF) mit Parametern, die auf eine inflammatorische
Lungenschädi-gung nach EKZ hinweisen, verglichen.
Durchführung
Nach Genehmigung durch das zuständige Ministerium des Landes Schleswig Holstein wurde
eine 60 minütige EKZ bei 18 narkotisierten Göttinger Minipigs durchgeführt.
Bronchoalveoläre Lavagen wurden vor EKZ sowie 5 und 180 Minuten nach der EKZ
gewonnen und später auf ihren Gehalt an MMP-2 und MMP-9, an Interleukinen (IL-1beta,
IL-8, TNF-alpha), neutrophi-len Granulozyten und Proteinen untersucht. Weiterhin wurde die
Compliance gemessen und die Parameter AaDO2 und QS/QT, zur Bestimmung des
Gasaustausches, berechnet. Schließlich wurden Lungenbiopsien zu den oben genannten
Zeitpunkten genommen und auf ihren Wasser-gehalt untersucht. Mittels Gelatinase
Zymographie wurden die Expressionen von MMP-2 und MMP-9 untersucht und
densitometrisch ausgewertet.
Ergebnisse
Die Konzentrationen von MMP-2 und MMP-9 stiegen zu den Zeitpunkten 5 und 180 Minuten
nach der EKZ im Vergleich zum Basiswert signifikant an. Den gleichen Verlauf zeigten die
In-terleukine IL-1-beta und IL-8, der TNF-alpha, die Proteinkonzentration in der BALF, der
Aa-DO2, QS/QT, die Compliance, der Wassergehalt in der Lunge und die Leukozytenzahl.
Die proteolytischen Enzyme korrelierten zu keinem Zeitpunkt mit den gemessenen
Parametern. Hingegen bestand eine Korrelation von sämtlichen Parametern 180 Minuten
nach der EKZ AaDO2 und QS/QT.
Schlussfolgerung
Die MMP-2 und MMP-9 beteiligten sich ebenso an der inflammatorischen Reaktion nach EKZ
wie der neutrophile Granulozyteneinstrom und die Freisetzung der Cytokine. Weiterhin liegt
die Vermutung nahe, dass die Permeabilität der Kapillaren, die sich im Verlaufe und nach
der EKZ erhöhten, durch die Enzyme beeinflusst werden. Ob ihre Aktivität von ihren
physiologi-schen Inhibitoren stark beeinflusst wird, wurde in dieser Arbeit nicht geklärt,
allerdings wäre dies eine mögliche Erklärung für die fehlende Korrelation zu den
Gasaustauschparametern. Weitere Kenntnisse über die Aufgaben der MMP bei
Lungenschädigungen sind von besonderer Bedeutung, um die genauen Wirkmechanismen
dieser Enzyme finden zu können. |
