Effekte von Adrenomedullin-Antikörper auf die Mitochondrien-Funktion in der Leber der Maus im CLP-induziertem septischen Schock : Vergleich einer Früh- und Spättherapie

Abstract

Ziel dieser Studie war zu untersuchen, ob Adrenomedullin-Antikörper während eines septischen Schocks die mitochondriale Funktion stabilisieren bzw. verbessern können. Vorherige Studien zeigten nämlich, dass Adrenomedullin einen deletären Effekt auf die Sepsisentwicklung im Spätstadium hat.Die erhöhten Adrenomedullin-Werte im Blutplasma korrelieren mit dem Ausmaß des Organschadens sowie mit der Mortalität der Patienten. Für den Versuch wurden 24 C57BI/6-Mäuse in drei Gruppen aufgeteilt. Bei allen wurde eine sogenannte cecal ligation puncture durchgeführt. Nach einem 16-stündigen Intervall folgte eine Beobachtungsphase mit intensivmedizinischer Überwachung. Die Vehikel-Gruppe bekam keine Therapie. Die zweite Gruppe bekam als Therapie den Adrenomedullin-Antikörper zum Zeitpunkt der cecal ligation puncture (Frühtherapie) und die dritte Gruppe erst 16 Stunden nach der cecal ligation puncture, daß heißt zu Beginn der Beobachtungsphase (Spättherapie). Nach Ende des Versuchs und Tötung der Mäuse wurde das Lebergewebe entnommen und mit einem Oxygraphen die mitochondriale Funktion gemessen. Dazu wurde eine definierte Menge des entnommenen Gewebes homogenisiert und in die Oxygraph-Kammern eingebracht. Zur Quantifizierung der mitochondrialen Atmungsaktivität wurden Substrate und Inhibitoren nach einem spezifischen Protokoll injiziert. Die Sauerstoffkonzentration in den Kammern wurde kontinuierlich aufgezeichnet. Daraus berechnete die Dat-Lab4®-Software den Sauerstoffverbrauch. Die verschiedenen Substrate und Inhibitoren wurden benötigt, um die Funktion der verschiedenen Komplexe der Atmungskette im gekoppelten und entkoppelten Zustand zu untersuchen.Die Ergebnisse der Studie bestätigen zunächst, dass die mitochondriale Funktion in der Leber als Folge der cecal ligation puncture beeinträchtigt ist. Dies zeigt der Vergleich der Ergebnisse der Vehikel-Gruppe unserer Studie mit einer Sham-Gruppe aus einer früheren Untersuchung. Gründe dafür können die erhöhte Stickstoffmonoxid-Produktion und anderer Mediatoren sein, welche zu oxidativen Schäden der Mitochondrien führen können. Dieses Ergebnis zeigt zunächst, dass das Modell valide ist, um Effekte einer Therapie auf Sepsis-induzierte Veränderungen der mitochondrialen Atmung zu untersuchen. Unsere Ergebnisse zeigen eindeutig, dass die mitochondriale Aktivität durch die Spät-Therapie aufrecht erhalten werden kann. Die mitochondriale Atmungsaktivität war nämlich sowohl im gekoppelten als auch im entkoppelten Zustand höher als in der Vehikel-Gruppe. Sie war auf dem gleichenNiveau wie die mitochondriale Aktivität in der Leber der Sham-Gruppe aus einer externen Studie mit dem glaichen Sepsismodell.Bei der früh-therapierten Gruppe wurde dagegen keine Veränderung im Vergleich zur Vehikel-Gruppe gesehen. Dies ist sehr überraschend, da ein positiver Effekt einer Therapie am ehesten in einem Pre-treatment-Ansatz zu erwarten wäre. Als Grund dafür kann nur ein frühzeitiger Effektverlust des Antikörpers über den Zeitraum des Versuchs in Frage kommen. Denn im Rahmen der Frühtherapie wurde der Antikörper zum Zeitpunkt der cecal ligation puncture appliziert. Es wurde davon ausgegangen, dass der Antikörper-Spiegel mit dieser Injektion für die gesamte Versuchsdauer im therapeutischen Bereich gehalten werden kann, was aber möglicherweise nicht der Fall war. Der Antikörper wurde entsprechend zuvor vom Hersteller bestimmter Daten zur Pharmakokinetik appliziert, eine Kontrolle des Spiegels war im Rahmen des aktuellen Versuchs deshalb auch nicht vorgesehen. Dies wäre aufgrund des geringen Blutvolumens der Maus auch technisch nicht ohne weiteres möglich gewesen. Dennoch belegen die Daten der Spättherapie den positiven Effekt des Antikörpers, so dass der fehlende Effekt in der Frühtherapie die Bewertung des Therapie-Ansatzes nicht beeinträchtigt.