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Erschienen in:
18.11.2020 | Stand der Wissenschaft
Prävention von Ischämie‑/Reperfusionsschäden
Einfluss der extrazellulären Superoxiddismutase und des Kalziumsensitizers Levosimendan in einem Rattenmodell der extrakorporalen Zirkulation
Erschienen in: Zeitschrift für Herz-,Thorax- und Gefäßchirurgie | Ausgabe 6/2020
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Hintergrund
Extrakorporale Zirkulation (EKZ) verursacht Ischämie- und Reperfusionsschäden (I/R-Schäden). Hierbei gilt Superoxid, das enzymatisch durch Superoxiddismutasen abgebaut wird, als Mediator. Die extrazelluläre Isoform der Superoxiddismutase (SOD3) ist die wichtigste Isoform im kardiovaskulären System. Der Kalziumsensitizer Levosimendan wird in der Therapie der Herzinsuffizienz eingesetzt. Ein sicherer Beleg seiner Wirksamkeit besteht jedoch nicht.
Fragestellung
In dieser Arbeit sollen 1) die Rolle der SOD3 und 2) der therapeutische Effekt von Levosimendan bei EKZ-assoziierten I/R-Schäden untersucht werden.
Material und Methoden
Ratten mit verminderter Aktivität der SOD3 (SOD3-E124D; n = 9) wurden mit SOD3-kompetenten Kontrollen (n = 8) in einem Modell der EKZ mit hypothermen Kreislaufstillstand verglichen. Anschließend wurde im selben Modell gesunden Ratten präventiv Levosimendan (12 µg/kgKG; n = 4) oder ein Placebo (Vehikellösung, n = 5) verabreicht. Es wurden die Aktivierung von kardioprotektiven Zellsignalwegen, die Apoptoserate und die Expressionen verschiedener SOD-Isoformen analysiert.
Ergebnisse
Während Levosimendan eine zeitweise Verbesserung der Hämodynamik erzielen konnte, zeigte sich durch Verminderung der SOD3-Aktivität eine klinische Verschlechterung bei den Versuchstieren. Die Verminderung der SOD3-Aktivität induzierte eine erniedrigte Aktivierung protektiver Signalkaskaden sowie eine Steigerung der Apoptose. Levosimendan konnte die Apoptose vermindern und einen protektiven Signalweg aktivieren.
Schlussfolgerung
Sowohl SOD3 als auch Levosimendan konnten einen protektiven Effekt auf I/R-Schäden im Kleintiermodell erzielen. Sie stellen mögliche Ansatzpunkte für zukünftige Therapeutika zur Prävention von I/R-Schäden durch EKZ dar.