Charakterisierung der mitochondrialen Funktion in kleinen Leberbiopsien der Maus: Evaluation der Technik und Untersuchung der Effekte unterschiedlicher Körpertemperaturen.

Abstract

In Experimenten kühlen Mäuse bei der Anästhesie rasch aus, wodurch Verfälschungen der Ergebnisse möglich sind. Deshalb beschäftigt sich diese Arbeit mit der Untersuchung von Temperatureffekten auf die mitochondriale Atmung. Aufgrund der geringen Organgröße etablierten wir die bisher nur beim Schwein angewendete mechanische Permeabilisierung als neue Methodik zur Untersuchung von Mitochondrien aus kleinen Leberbiopsien der Maus. Es wurden 30 Mäuse während einer Vollnarkose einer medianen Laparotomie unterzogen und in zwei Gruppen aufgeteilt. Die Körpertemperatur der OP (Operation) 37 °C (Grad Celsius)-Gruppe wurde mittels Wärmesystem konstant auf 37 °C gehalten, während bei der OP 27 °C-Gruppe eine Abkühlung bis 27 °C toleriert wurde. 16 Stunden nach dem Eingriff wurden die Tiere tracheotomiert, intubiert und beatmet, dann wurden sie per Blutentnahme und Thorakotomie getötet. Die Leberbiopsien wurden mechanisch permeabilisiert. Die Analyse der Atmung erfolgte im OXYGRAPH-2k. Wie die geringe Reaktion des Gewebes auf Digitonin hin zeigt, bietet die mechanische Methode eine gute Alternative zum chemischen Verfahren. Der starke Anstieg der Atmung auf die Entkopplung mit FCCP (Carbonylcyanid-p-trifluoromethoxyphenylhydrazon) hin könnte auf eine hohe Limitierung durch die ATP (Adenosintriphosphat)-Synthetase oder eine große Reserve zur Steigerung der ATP-Produktion bei der Maus hinweisen. Der Cytochrom c-Test ergab eine signifikante Steigerung der Atmung. Dies könnte bedeuten, dass ein Membranschaden vorgelegen hat. Jedoch gibt es in der Literatur Anhalt dafür, dass bei der Maus Transporter existieren könnten, um Cytochrom c von außen ins Mitochondrium aufzunehmen. Die Messung der COX (Cytochrom c Oxidase) ließ sowohl eine Übermaßaktivität als auch eine größere Beschädigung der COX der OP 37 °C-Gruppe vermuten. Die Untersuchung des Einflusses der Oxygraphentemperatur (37 °C gegenüber 30 °C) ergab Hinweise auf eine vermehrte Entkopplung bei Erwärmung.