Mitochondriale Apoptose und Nekrose bei warmer Leberischämie der Ratte

Der Ischämie/Reperfusionsschaden der Leber bei warmer, prolongierter Ischämie wird nach wie vor kontrovers diskutiert (1,2). In zwei Modellen der selektiven hepatischen Ischämie sollte der Zellschaden unter dem Einfluss des Thiolreagens alpha-Liponsäure evaluiert werden.

Verwendet wurden männliche Brown-Norway-Ratten (200g). Es wurde eine selektive Ischämie des linken Leberlappens soweie des linken Anteils des mittleren Leberlappens über 90 Minuten durchgeführt. Die Reperfusionszeit betrug 1 Stunde. Darüberhinaus prüften wir im Langzeitversuch nach 90-minütiger totaler hepatischer Ischämie die Überlebensrate der vorbehandelten mit der nicht vorbehandelten Gruppe. LA wurde mit einer Konzentration von 500µmol 15 Minuten vor Ischämie intravenös appliziert.

Im Langzeitüberleben starben alle nicht vorbehandelten Tiere innerhalb von drei Tagen. Elektronenmikroskopische Bilder der verstorbenen Tiere zeigen eine massive Nekrose der Mitochondrien mit aufgelöstem Cytoplasma. Bei den LA vorbehandelten Tiere überlebten 9 von 10 Tieren. Die Bestimmung der Caspase 3, 8 und 9 ergab eine erhöhte Aktivität der Caspase 3 und 9 in der unbehandelten Gruppe im Vergleich zu scheinoperierten Tiere. In der LA-Gruppe war hier keine erhöhte Aktivität nachweisbar. Korrellierend zeigte die TUNEL-Färbung in der unbehandelten Gruppe eine deutliche Aktivierung der Apoptose wohingegen in der LA-Gruppe keine Färbung der Nucleoli eintrat (s. Abb.). Die ATP-Werte mit 500µmol LA waren im Vergleich zur unbehandelten Gruppe signifikant erhöht (0,3±0,1 vs. 0,55±0,08µmol/g). Daraus schließen wir, dass die mitochondriale Nekrose und die mitochondrial verursachte Apoptose bei der prolongierten, warmen Ischämie eine wesentliche Rolle spielt. Darüberhinaus scheint alpha-Liponsäure in der Lage zu sein, die mitochondriale Schädigung zu reduzieren und so den Ischämie/Reprfusionsschaden zu beeinflussen.

Abb.1

TUNEL-Färbung nach 90 Minuten Ischämie und 1 Stunde Reperfusion ohne Vorbehandlung, deutliche Färbung der Zellkerne als Zeichen der Apoptsose

Schlüsselwörter

Leberchirurgie - Liponsäure - Zellschaden