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Bedeutung von MMP-2 und MMP-9 bei der Lungenschädigung nachextrakorporaler Zirkulation im Tiermodell (2002)

Art

Hochschulschrift

Autor

Scheemann, Katja

Quelle

Berlin, 2002 — VI, 100 Seiten

Verweise

URL (Volltext): http://www.diss.fu-berlin.de/diss/receive/FUDISS_thesis_000000000728

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Abstract / 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.