Effects of Glucose on Chemically Induced Acute Hepatic Failure in Rats*

Abstract

Topic: Acute hepatic failure (AHF) is a physiopathological entity difficult to reproduce experimentally but necessary to evaluate new therapies such as bioartificial liver (BAL) or hepatocyte transplantation (HcTX). Two main animal models are available: surgical or chemical induction of an AHF. Many authors have assessed BAL or HcTX with such models and observed increased survival rate in the treated groups. However, during AHF, severe hypoglycemia takes place. Some authors have shown that adjunction of glucose in beverage after surgically induced AHF may induce by itself an improvement of survival rate.

Method: The purpose of the present study is to test if the adjunction of glucose leads to the same effect in an AHF chemically induced by D-Galactosamine (D-Gal). A group of animals (rats) receiving glucose 20% as beverage immediately after intoxication (Group 1), is compared with a control group receiving tap water (Group 2).

Results: The required dose to achieve AHF is 2.75 g/kg body weight (Gr. 0). Survival rates are as follows: Gr. 1: Day 3:20%; day 5: 10%; day 8: 0%. Gr. 2: Day 3: 0%. The difference in survival rate is not statistically significant between the two groups. Liver enzymes peak at 24 hours, then return to normal values; blood sugar levels show no difference between groups. Histological examination of Gr. 0 animals surviving and sacrificed on day 28 shows restitutio ad integrum of hepatic structure.

Conclusion: Glucose adjunction does not alter survival rate. We can conclude that this particular model of AHF is reliable.

Zusammenfassung

Absicht: Das akute Leberversagen (ALV) ist ein pathophysiologischer Hergang, der im Experiment nicht einfach zu reproduzieren ist. Um neue Therapien, wie die Hepatozyten-Transplantation (HcTX) oder den biologisch artifiziellen Leberersatz (BAL), zu evaluieren, brauchen wir ein gutes experimentelles Modell. Zwei solche Tiermodelle sind verfügbar, wo das ALV simuliert werden kann, auf chirurgische Art oder auf chemische Art. Beim chirurgischen Tiermodell (90-95 % Hepatektomie) wurde durch einfache Zugabe von Glucose das Überleben der Tiere massiv verbessert.

Methode: Die Absicht unserer Studie ist zu testen, ob beim chemischen Modell mit D-Gal die Zugabe von Glucose den gleichen positiven Effekt auslöst. Zwei Vergleichsgruppen (Ratten) wurden verglichen. Die 1. Gruppe bekam sofort nach der Intoxikation 20 % Glucose, die der 2. Gruppe vorenthalten wurde.

Resultate: Die Dosis D-Gal, die notwendig ist, um ein ALV auszulösen, ist 2,75 g/kg Körpergewicht. Die Überlebensraten sind wie folgt: Gruppe 1: T3: 20 %; T5: 10 %; T8: 0 %. Gruppe 2: T3: 0 %. Statistisch konnte im Bezug auf das Überleben kein signifikanter Unterschied zwischen den beiden Gruppen festgestellt werden. Der Höchstwert der Leberenzyme ist nach 24 Stunden erreicht. Danach sinken die Werte wieder in den Normbereich in beiden Gruppen. Die Histologie der Leber der Tiere, die bis zum T28 überlebt haben (Gruppe 0), zeigte eine restitutio ad integrum der Leberstruktur.

Schlußfolgerung: Die Zugabe von Glucose hat keinen Einfluß auf das Überleben in unserem Experiment. Dafür sind wir überzeugt, daß die D-Gal Intoxikation ein gutes Modell für das ALV darstellt.

Key words

Acute hepatic failure - Cell transplantation - D-Galactosamine - Rat

Schlüsselwörter

Akutes Leberversagen - Hepatozyten-Transplantation - Glucose - D-Gal