Peritoneale Instillation von Taurolidin und Heparin zur Verhinderung von intraperitonealem Tumorwachstum und Trokarmetastasen bei laparoskopischen Operationen im Rattenmodell

Abstract

Background: Although port-site metastases occur after laparoscopic surgery, there is no generally accepted approach to prevent tumor implantation so far. Methods: In order to prevent tumor metastases, the effect of taurolidine and heparin on the growth of colon adenocarcinoma DHD/K12/TRb was measured in vitro and in a rat model. After incubation of the cells with heparin, taurolidine or both substances, the cell kinetics were determined. In a second experiment, tumor cells were administered intraperitoneally in rats (n = 60) and pneumoperitoneum was established over 30 min. Rats were randomized into four groups (I: tumor cells; II: cells + heparin; III: cells + taurolidine; IV: cells + taurolidine + heparin). Results: While tumor cell growth was not influenced by heparin in vitro, growth decreased significantly after incubation with taurolidine and taurolidine/heparin. In vivo, intraperitoneal tumor weight was lower in rats receiving heparin (298 ± 155 mg) and taurolidine (149 ± 247 mg) than in the control group (596 ± 278 mg). When the two substances were combined, tumor growth was even less (21.5 ± 36 mg). Trocar metastases were only lower in rats receiving taurolidine or the combination of taurolidine and heparin. Conclusion: In vivo, heparin inhibits intraperitoneal tumor growth only slightly, while taurolidine causes a significant decrease in tumor cell growth in vitro as well as intraperitoneal tumor growth and trocar metastases in vivo.

Zusammenfassung

Hintergrund: Zur Zeit existiert keine einheitlich akzeptierte Therapie zur Verhinderung von Trokarmetastasen bei laparoskopischen Operationen von malignen Tumoren. Methode: Um ein intraperitoneales Tumorwachstum und Trokarmetastasen bei laparoskopischen Operationen zu verhindern, wurden die Effekte von Taurolidin und Heparin auf das Wachstum von Kolonkarzinomzellen (DHD/K12/TRb) in vitro sowie im Rattenmodell untersucht. In vitro erfolgte zunächst nach Inkubation der Zellen mit Heparin, Taurolidin oder beiden Substanzen die Bestimmung der Wachstumskinetiken der Zellen. In einem 2. Experiment erfolgte dann bei Ratten (n = 60) die intraperitoneale Applikation der Tumorzellen und anschließend der Aufbau eines Pneumoperitoneums für 30 min. Die Ratten wurden in 4 Gruppen randomisiert (I: Tumorzellen; II: Tumorzellen und Heparin; III: Tumorzellen und Taurolidin; IV: Tumorzellen und Taurolidin + Heparin). Ergebnisse: Während das Tumorzellwachstum in vitro durch Heparin nicht beeinflußt wurde, konnte durch Taurolidin und Taurolidin/Heparin eine signifikante Supprimierung des Wachstums erreicht werden. In vivo hingegen war das intraperitoneale Tumorgewicht gegenüber der Kontrollgruppe (596 ± 278 mg) sowohl bei der Instillation von Heparin (298 ± 155 mg) als auch von Taurolidin (149 ± 247 mg) vermindert. Die Kombination beider Substanzen verursachte eine weitere Verminderung des Tumorgewichts auf durchschnittlich (21,5 ± 36 mg). Die Entwicklung von Trokarmetastasen konnte hingegen nur durch die Instillation von Taurolidin oder die Kombination von Taurolidin und Heparin signifikant supprimiert werden. Schlußfolgerung: Während durch Heparin das intraperitoneale Tumorwachstum nur geringgradig beeinflußt wurde, konnten durch die Instillation von Taurolidin und Taurolidin/Heparin sowohl das intraperitoneale Tumorwachstum als auch die Entwicklung von Trokarmetastasen fast vollständig verhindert werden.