Sauerstoff tragende Lösungen verbessern die Gewebeoxygenation im quergestreiften Hautmuskel nach kritischer Ischämiezeit

Zusammenfassung

Fragestellung. Ziel der vorliegenden Untersuchung war, die Effekte der Sauerstoff tragenden freien Hämoglobinlösung (Diaspirin-crosslinked-Hämoglobin, DCLHb) auf die kapillare Perfusion sowie die Oxygenation im quergestreiften Hautmuskelgewebe nach kritischer Ischämiezeit und nachfolgender Reperfusion zu analysieren.

Material und Methode. Die kapillare Gewebeperfusion wurde anhand der funktionellen Kapillardichte im Hautmuskel des syrischen Goldhamsters quantitativ vor der Induktion einer 4-stündigen Ischämie sowie nach 0,5 h, 2 h und 24 h Reperfusion mittels intravitaler Fluoreszenzmikroskopie erfasst (n=8 pro Versuchsgruppe). In separaten Tieren wurde nach demselben Versuchsansatz mit der Mehrdrahtoberflächenelektrode (MDO, Eschweiler, Kiel) die Gewebeoxygenation gemessen (n=8 pro Versuchsgruppe). Die Tiere der Testgruppe (n=8) erhielten 15 min vor der Reperfusion eine Kurzinfusion von 5 ml/kg KG DCLHb (Diaspirin-crosslinked-Hämoglobin, 10 g/dl, Baxter, IL, USA). Die Kontrolltiere (n=8) erhielten äquivalente Dosen einer isotonen Kochsalzlösung (Braun, Melsungen).

Ergebnisse. Die funktionelle Kapillardichte als Maß für die Länge von erythrozytenperfundierten Kapillaren pro Beobachtungsfeld war bei den Kontrolltieren in der Reperfusionsphase dramatisch vermindert, während bei den mit DCLHb behandelten Tieren signifikant höhere Werte nachweisbar waren (p<0,05). Diese Beobachtung spiegelte sich in einer vollständigen Erholung des Gewebe-pO₂ bei den Behandlungstieren wider, was in Kontrolltieren nicht erreicht wurde.

Schlussfolgerungen. Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass die Sauerstoff tragende Lösung DCLHb nach kritischer Ischämie und Reperfusion die nutritive Perfusion und Gewebeoxygenation gegenüber kristalloiden Lösungen verbessert. Die Anwendung derartiger Lösungen scheint unter den klinischen Bedingungen einer kritischen Ischämie daher als viel versprechender adjuvanter therapeutischer Ansatz.

Abstract

Aim. The aim of the present study was to investigate the effects of the oxygen-carrying hemoglobin solution DCLHb (diaspirin-crosslinked hemoglobin) on microvascular perfusion and tissue oxygenation in striated skin muscle after the induction of critical ischemia followed by reperfusion.

Material and Methods. Using intravital fluorescence microscopy the functional capillary density was analyzed in the striated skin muscle of Syrian golden hamsters before the induction of a 4-h period of ischemia and again after 0.5 h, 2 h and 24 h of reperfusion (n=8 in each group). In other animals (n=8 in each group), the identical protocol was applied to determine tissue oxygenation by means of the multi-wire surface electrode (MDO, Eschweiler, Kiel, Germany). Animals in the treatment group (n=8) received a bolus infusion of 5 ml of DCLHb per kg of body wt. (10 g/dl; Baxter, Ill., USA) 15 min before reperfusion. Control animals (n=8) received equivalent volumes of isotonic saline (Braun, Melsungen, Germany).

Results. Functional capillary density was dramatically reduced in control animals, while in DCLHb-treated animals significantly higher values were observed. Efficient restoration of tissue PO₂ was also seen in DCLHb-treated animals and not in control animals.

Conclusions. These results show that the oxygen-carrying solution DCLHb is significantly more efficient than the commonly used crystalloid solutions in restoration of tissue PO₂ after ischemia–reperfusion. The use of this solution therefore appears promising as a means of protecting the tissue put at risk by ischemia from reperfusion damage.