Die isolierte extrakorporale Perfusion des Rattenpankreas

Zusammenfassung

Methodik: Am extrakorporal perfundierten Pankreas der Wistar-Ratte erfolgte eine Perfusion mit einem modifizierten KRB-Puffer. Das Effluat wurde hinsichtlich seiner Aktivität von Amylase, Lipase und Lactatdehydrogenase untersucht. Neben dem Einfluß einer Perfusion ohne Zusatz von Noxen (60 Minuten) wurde eine Langzeitperfusion (240 Minuten) und eine Perfusion unter Zusatz der Detergenz Triton X-100 (0,025 %) und von Ceruletid in einer supramaximalen Dosis (10^-8 M) durchgeführt.
Ergebnisse: Die extrakorporale Perfusion des Rattenpankreas gelingt, ohne eine erhöhte Aktivität von Schädigungsparametern wie Amylase, Lipase und Lactatdehydrogenase in das Effluat zu induzieren. Eine zeitliche Begrenzung der Perfusion auf 80 min, wovon 20 min auf die Equilibrierung und 60 min auf die eigentliche Perfusion entfallen, erscheint dabei sinnvoll. Eine Schädigung des Pankreas kann anhand von erhöhten Aktivitäten von Amylase, Lipase und Lactatdehydrogenase im Effluat quantifiziert werden. Eine Perfusion mit Triton X-100 führte bereits 10 Minuten nach dem Zusatz der Detergenz zum Perfusionsmedium zu einem Anstieg der Lactatdehydrogenase im Effluat (p < 0,01). Die Lipase erreichte nach 20 Minuten und die Amylase nach 30 Minuten ein signifikant erhöhtes Niveau (p < 0,01). Im Rahmen einer Perfusion mit Ceruletid (10^-8 M) zeigte sich eine Erhöhung der Lipaseaktivität nach 30 Minuten (p < 0,05) und der Amylaseaktitvität nach 50 Minuten (p < 0,05).
Schlußfolgerungen: Das Modell des extrakorporal perfundierten Rattenpankreas scheint geeignet, pathogenetische Mechanismen in der Frühphase der akuten Pankreatitis zu untersuchen. Es schließt die Lücke im Methodenspektrum zwischen Untersuchungen an isolierten Pankreas-Azinuszellen und dem komplexen biologischen System des Gesamtorganismus.

Summary

Methods: External perfusions of the pancreatic glands of Wistar-rats were done, using a modified Krebs-Ringer-Buffer (KRB). We looked for an elevation of amylase, lipase and lactate-dehydrogenase in the effusion fluid (portal outflow fluid). We investigated a normal perfusion (KRB, 60 minutes), a long term perfusion (KRB, 240 minutes) and a perfusion (60 minutes) including an additive of the detergents triton x-100 or the cholecystokinin analogue ceruletid (10^-8 M).
Results: An isolated external perfusion of a rat pancreas is possible without inducing any increase of parameters of damage such as amylase, lipase or lactate-dehydrogenase in the outflow medium. The perfusion time should be limited to 80 minutes including a 20 minutes equilibration period. A damage of pancreatic parenchyma is indicated by increased levels of pancreatic enzymes in the perfusion medium. Such damage can be induced by various noxious substances like detergents or cerulein, which has a significance in the pathophysiology of experimental acute pancreatitis. A significant increase (p < 0.01) of lactate-dehydrogenase, lipase and amylase was found 10, 20 and 30 minutes after an application of triton x-100. During a perfusion with the cholecystokinin analogue ceruletid (10^-8 M) we found an increase of lipase (p < 0.05) after 30 minutes and an increase of amylase (p < 0.05) after 50 minutes perfusion.
Conclusions: The isolated perfused rat pancreas is a valuable experimental model to investigate the early phase of pathophysiology in acute pancreatitis.

Isoliertes Rattenpankreas - Perfusion - Akute Pankreatitis - Pathophysiologie

Isolated rat pancreas - Perfusion - Acute pancreatitis - Pathophysiology

Literatur

• 1 Brunelli A, Scutti G. An ultrastructural study to investigate the effect of allopurinol on ceru-lein-induced damage to pancreatic acinar cells in rat.  Int J Pancreatol. 1998;  23 22-29
• 2 Clemens J A, Olson J, Cameron J l. Cerulein-induced pancreatitis in the ex vivo isolated perfused canine pancreas.  Surgery. 1991;  109 515-522
• 3 Fehmann H C, Göke R, Göke B, Arnold R. Carbachol priming increases glucose- and glucagon-like peptide-1 (7-36) amide-, but not arginine-induced insulin secretion from the isolated perfused rat pancreas.  Z Gastroenterol. 1990;  28 348-352
• 4 Fehmann H C, Göcke R. Helodermin and islet hormone release in isolated rat pancreas.  Int J Pancreatol. 1991;  8 289-303
• 5 Grodsky G M, Batts A A, Bennett L L, Vcella C, McWilliams N B, Smith D F. Effects of carbohydrates on secretion of insulin from isolated rat pancreas.  Am J Physiol. 1963;  205 638-644
• 6 Lee K Y, Lee Y L, Kim T M. Mechanism of action of insulin on pancreatic exocrine secretion in perfused rat pancreas.  Am J Physiol. 1994;  267 G207-G212
• 7 Letko G, Sokolowski A, Spormann H, Heinrich P. A hierarchic approach for experimental investigations into the pathogenesis of acute pancreatitis.  Dtsch Z Verdau Stoffwechselkr. 1985;  45 59-67
• 8 Long J A. Pulsating perfusing apparatus.  Univ Calif Publ Zool. 1939;  43 211-216
• 9 MacAdams M R, Pek S B, Lands W EM. The effect of flurbiprofen, a potent inhibitor of prostaglandin synthesis, on insulin and glucagon release from isolated rat pancreas.  Endocrinology. 1984;  114 1364-1370
• 10 Park H S, Lee Y L, Kwon H Y, Chey W Y, Park H J. Significant cholinergic role in secretin-stimulated exocrine secretion in isolated rat pancreas.  Am J Physiol. 1998;  274 G413-G418
• 11 Schmid R, Schusdziarra V, Aulehner R, Weigert N, Classen M. Comparison of GLP-1 (7-36 amide) and GIP on release of somatostatin-like immunoreactivity and insulin from the isolated rat pancreas.  Z Gastroenterol. 1990;  28 280-284
• 12 Schulz H U, Letko G. Untersuchungen zellschädigender Mechanismen bei akuter Pankreatitis unter Einsatz isolierter Azinuszellen.  Leber Magen Darm. 1994;  24 250-255
• 13 Steer M L. How and where does acute pancreatitis begin?.  Arch Surg. 1992;  127 1350-1353
• 14 Sweiry J H, Muñoz M, Mann G E. Cis-inhibition and trans-stimulation of cationic amino acid transport in the perfused rat pancreas.  Am J Physiol. 1991;  261 C506-C514