Intravitalmikroskopische Untersuchung der Endotoxintoleranz am Mesenterium der Ratte

Zielsetzung: Die Endotoxintoleranz führt zu einer verminderten Freisetzung proinflammatorischer Zytokine und schützt vor den Folgen sonst letaler Endotoxindosen. Es ist noch ungeklärt, welche Rolle die Leukozyten-endothel-Interaktion bei der protektiven Wirkung der Endotoxintoleranz spielt. Mittels Intravitalmikroskopie wurde der Einfluss auf die Leukozyten-Endothel-Interaktion und die Gefäßpermeabilität am Mesenterium der Ratte nach LPS-Schock untersucht. Material und Methoden: Die mesenteriale Mikrozirkulation wurde an CD-Ratten (n=6/Gruppe) über einen Zeitraum von 3 h intravitalmikroskopisch untersucht. Die Endotoxintoleranz wurde durch die intraperitoneale Bolusgabe von 0,5, 0,5 und 1 mg/kg Körpergewicht(KG) Endotoxin (=Lipopolysaccharide(LPS))an 3 aufeinaderfolgenden Tagen induziert. Am Tag 5 wurde ein LPS-Schock durch i.v. Gabe von 5 mg/kgKG ausgelöst. 2 Kontrollgruppen (tolerant/nichttolerant) wurden entsprechend instrumentiert. Die mikrovaskuläre Permeabilitätssteigerung erfolgte fluoreszenzmikroskopisch.. Die Anzahl adhärierender und diapedierender Leukozyten wurde in postkapillären Venolen quantifiziert. Soluble-intercellular-adhaesion-molecule (s-ICAM) wurde aus dem Serum mittels ELISA bestimmt. Die Toleranzinduktion erfolgte über klinische Parameter und die TNFa-Synthese aus einer LPS-stimulierten Vollblutkultur. Resultate: Die Endotoxintoleranz reduzierte die LPS-induzierte TNFa-Synthese ausVollblutkulturen signifikant (tolerant vs. nicht-tolerant: (MW± (SD)) 68± 18 pg/ml TNFa (MW ± SA) vs. 629±117 pg/ml TNFa). In nichttoleranten Versuchstieren bewirkte die Infusion von LPS eine signifikante Steigerung der Permeabilität für FITC-Albumin (p<0.05, Zeitpunkt 1,2 und 3h). In toleranten Tieren blieb die Steigerung der Gefäßpermeabilität nach LPS-Gabe aus und blieb auf dem Niveau nicht behandelter Kontrolltiere. Die Induktion der Endotoxintoleranz bewirkte einen signifikanten Anstieg der Anzahl wandadhärenter und gewebeständiger Leukozyten gleichermaßen. Die zusätzliche Endotoxinapplikation bei toleranten Versuchstieren verdoppelte die Anzahl wandadhärenter und gewebeständiger Leukozyten. In unbehandelten Tieren führte die LPS-Gabe ebenfalls zu einem Anstieg der wandadhärenten und gewebeständigen Leukozyten, der jedoch lediglich das Ausgangsniveaus der endotoxintoleranten Tiere erreichte. Die lösliche Form des Adhäsionsmoleküls ICAM war im Serum endotoxintoleranter Tiere ebenfalls schon nach der Vorbehandlung mit LPS erhöht und stieg nach LPS-Schock nicht weiter an. In nicht-toleranten Tieren führte die LPS-Gabe zu einen signifikanten Anstieg von s-ICAM im Serum. Zusammenfassung: Die Endotoxintoleranz reduzierte die mikrovaskuläre Permeabilität, erhöhte jedoch die Anzahl endothelständiger und infiltrierender Leukozyten nach erneuter Endotoxin-Stimulation. Diese Ergebnisse lassen den Schluss zu, dass die Induktion einer Endotoxintoleranz trotz Zunahme der Gewebeinfiltration den Gewebeschaden vermindert, was auf eine Deaktivierung der infiltrierenden Leukozyten schliessen lässt.