Untersuchungen zur intestinalen Verträglichkeit von Hydroxyethylstärke

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1 Untersuchungen zur intestinalen Verträglichkeit von Hydroxyethylstärke Etablierung und Validierung eines neuen isoliert perfundierten Mausdünndarm-Modells Dissertation zur Erlangung des Doktorgrades der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel Vorgelegt von Yuk Lung Wong Kiel,

2 Inhaltsverzeichnis 3 Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis 3 Abbildungsverzeichnis 9 Tabellenverzeichnis 13 Abkürzungsverzeichnis Einleitung Dünndarm 15 / Anatomie und Morphologie Physiologie Die epitheliale und endotheliale Barriere Osmotischer und kolloidosmotischer Druck Klinisch eingesetzte Flüssigkeits- und Volumenersatzmittel Kristalloide Lösungen Balancierte Lösung Isotonische Kochsalzlösung (0,9 % NaCl) Ringer-Laktat/Acetat Lösung Kolloidale Lösungen Humanalbumin Synthetische Kolloide Hydroxyethylstärke (HES) Dextran Gelatine Klinische Schockzustände mit indizierter Infusionstherapie Hypovolämischer und hämorrhagischer Schock Septischer Schock Diskussionen zu HES als Volumenersatzlösung Modelle zur Untersuchung von Änderungen der intestinalen Permeabilität 26

3 Inhaltsverzeichnis In vitro Modelle In vivo/ in situ Modelle Ex vivo Modelle Ziel»der Arbeit Material und Methoden Vaskuläre Perfusate % BSA-Puffer (Krebs-Henseleit-PufFer) % HES 130/0,4 Puffer (Krebs-Henseleit-Puffer) % HES 200/0,5 Puffer (Krebs-Henseleit-Puffer) % HES 200/0,5 Puffer (RPMI 1640-Medium) Luminales Perfusat Plättchen aktivierender Faktor (PAF) Tiere Methoden Messung des kolloidosmotischen Drucks (KOD) Messung der Sauerstofifaufnahme Quantifizierung von FITC-Dextran Bestimmung der Pyruvat-Konzentration Messung der Galaktose-Konzentration Gewebeaufbereitung für die Bestimmung des Feucht- zu Trockengewichts Gewebeaufbereitung für die lichtmikroskopischen und elektronenmikroskopischen Aufnahmen Histologische Untersuchungen Analyse der Darmperistaltik Etablierung des isoliert perfundierten Mausdünndarm-Modells Narkose Isolation des Mausdünndarms Besondere Herausforderungen bei der Maus-Präparation 41

4 Inhaltsverzeichnis Perfusionsanlage Notwendige Modifikationen an der Perfusionsanlage Etablierung der vaskulären Perfusionslösung 47 \ Etablierung der Perfusionsparameter Modifikation bei Probenentnahme und Messmethoden Zusammenfassung (Etablierung) Versuchsablauf und Versuchsschemata der Gruppen Ablauf der Isolation des Mausdünndarms Versuchsschema Validierung Kontrollbedingungen PAF Stimulation Versuchsschema Untersuchungen in HES-Gruppen % HES 130/0,4 und HES 200/0,5 (Krebs-Henseleit-Puffer) % HES 200/0,5 (RPMI 1640-Medium) Statistik Software Ergebnisse Etablierung des isoliert perfiindierten Mausdünndarm-Modells Validierung des isoliert perfundierten Mausdünndarm-Modells Kontrollbedingungen Arterieller und luminaler Gefaßdruck Vaskulärer und lymphatischer Fluss Barrierefunktion Gewichtsveränderungen des Darms während der Perfusion Luminale Galaktoseaufnahme Laktat zu Pyruvat Verhältnis, ph-wert und Sauerstoffaufhahme Verhältnis von Feucht- zu Trockengewicht Histomorphologische Auswertung 63

5 Inhaltsverzeichnis Analyse der Darmperistaltik Zusammenfassung (Kontrollbedingungen) PAF-Stimulation Arterieller und luminaler Gefaßdruck Vaskulärer und lymphatischer Fluss Barrierefunktion Gewichtsveränderungen des Darms während der Perfusion Luminale Galaktoseaufnahme Laktat zu Pyruvat Verhältnis, ph-wert und Sauerstoffaufnahme Verhältnis von Feucht- zu Trockengewicht Histomorphologische Auswertung Analyse der Darmperistaltik Zusammenfassung (PAF-Stimulation) Anwendung des Modells % HES 130/0,4 (Krebs-Henseleit-PufFer) als vaskuläres Perfusat Arterieller und luminaler Gefaßdruck Vaskulärer und lymphatischer Fluss Barrierefunktion Gewichtsveränderungen des Darms während der Perfusion Luminale Galaktoseaufnahme Laktat zu Pyruvat Verhältnis, ph-wert und Sauerstoffaufnahme Verhältnis von Feucht- zu Trockengewicht Histomorphologische Auswertung und elektronenmikroskopische Untersuchungen Analyse der Darmperistaltik Zusammenfassung (3 % HES 130/0,4) % HES 200/0,5 (Krebs-Henseleit-Puffer) als vaskuläres Perfusat Arterieller und luminaler Gefaßdruck Vaskulärer und lymphatischer Fluss 91

6 Inhaltsverzeichnis Barrierefunktion Gewichtsveränderung des Darms während der Perfusion Luminale Galaktoseaufnahme Laktat zu Pyruvat Verhältnis, ph-wert und Sauerstoffaufnahme Verhältnis von Feucht- zu Trockengewicht Histomorphologische Auswertung Analyse der Darmperistaltik Zusammenfassung (3 % HES 200/0,5) % HES 200/0,5 (RPMI 1640-Medium) als vaskuläres Perfusat Diskussion Modelletablierung Narkose Präparation Perfusionsparameter Sauerstoffaufnahme Galaktoseaufnahme Vaskuläre Perfusionslösung Modellvalidierung Perfusion unter Kontrollbedingungen PAF-Stimulation Untersuchungen am Modell mit HES als vaskulärem Perfusat Fazit Ausblick Zusammenfassung Summary Anhang Literatur Danksagung 137

7 Inhaltsverzeichnis Curriculum vitae Erklärung 139

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