Läßt sich die tiefhypotherme Myokardkonservierung durch ischämische Präkonditionierung verbessern?—Untersuchungen am isolierten Rattenherzen

Zusammenfassung

Grundlagen:

Durch ein kurzes, vorgeschaltetes Ischämieintervall läßt sich die Toleranz gegenüber einem nachfolgenden, längeren Ischämieinterval erhöhen. In der vorliegenden Studie sollte untersucht werden, ob sich ein protektiver Präkonditionierungseffekt auch nach tiefer Hypothermie bei 4°C-wie zur Spenderherzkonservierung erforderlich-nachweisen läßt.

Methodik:

Im «Working heart»-Modell des isolierten Rattenherzens wurde die Wirkung ischämischer Präkonditionierung auf die Myokardprotektion zusätzlich zu rein hypothermer (Gruppe 1), kristalloidkardioplegischer (Gruppen 2 bis 4) sowie blutkardioplegischer (Gruppe 5) Myokardkonservierung während 10stündiger globaler Ischämie bei 4°C untersucht. Ischämische Präkonditionierung erfolgte durch 5minütige normotherme Globalischämie mit anschließender 5minütiger Reperfusion (n=10 pro Gruppe). Nicht präkonditionierte Herzen dienten als Kontrolle (n=10 pro Gruppe).

Ergebnisse:

Unabhängig von der Konservierungsmethode war die funktionelle Erholung der präkonditionierten Herzen besser als die der nicht präkonditionierten Kontrollen. Der Gehalt an energiereichen Phosphaten nach 60minütiger Reperfusion unterschied sich im Vergleich zwischen präkonditionierten Herzen und korrespondierenden Kontrollen nicht signifikant. Während der frühen Reperfusionsphase wurde nach ischämischer Präkonditionierung eine leichte Reduktion der myokardialen Kreatinkinasefreisetzung beobachtet.

Schlußfolgerungen:

Diese Untersuchung zeigt, daß die systolische Funktion isolierter Rattenherzen nach globaler, tiefhypothermer Ischämie durch ischämische Präkonditionierung verbessert werden kann und daß sich die protektiven Effekte von Hypothermie und ischämischer Präkonditionierung addieren. Diese Form der endogenen Myokardprotektion war unabhängig davon wirksam, ob die Herzen initial durch Oberflächenhypothermie allein oder durch Kardioplegie konserviert wurden. Diese Ergebnisse könnten für Myokardkonservierung im Rahmen der Herztransplantation Bedeutung erlangen.

Summary

Background:

Ischemic preconditioning implies an endogenous mechanism by which a brief period of ischemia protects the tissues against the adverse effects of a subsequent prolonged period of ischemie. The purpose of this study was to evaluate if ischemic preconditioning improves cardiac function in an experimental model that is clinically relevant for myocardial preservation during transplantation.

Methods:

Using isolated working rat hearts, ischemic preconditioning was investigated as an adjunct to isolated hypothermic (group 1), crystalloid (groups 2 to 4) and non-crystalloid (group 5) preservation during a 10 hours period of global ischemia at 4°C. Ischemic preconditioning was induced with one cycle of 5 min of normothermic ischemia and 5 min of reperfusion prior to the period of sustained hypothermic ischemia (n=10 per group). Non-preconditioned hearts (n=10 per group) were assessed for control.

Results:

Ischemic preconditioning improved postischemic functional recovery. High-energy phosphate contents after 60 min of postischemic reperfusion were not significantly different between preconditioned hearts and corresponding non-preconditioned control hearts. Creatine kinase leakage during early reperfusion was found to be reduced with ischemic preconditioning.

Conclusions:

Ischemic preconditioning can improve contractile function after global hypothermic ischemia in the isolated rat heart. This protection is additive to that of hypothermia induced protection during global ischemia at 4°C. This endogenous mechanism of cardioprotection was effective regardless of whether preservation was accomplished using cardioplegic solution or topical hypothermia alone. This may have clinical implications in myocardial preservation for heart transplantation.