Einfluss der W-3-Fettsäuren auf die Mikrozirkulation der Lunge: eine tierexperimentelle Studie am Sepsismodell der Ratte

Abstract

Das akute Lungenversagen (adult respiratory distress syndrom: ARDS) ist die häufigste Ursache der Morbidität und Letalität auf der Intensivstation. Das ARDS ist die pulmonale Komponente des Multiorganversagens und ist die Folge von Schock, Pneumonie, Ischämie- Reperfusionsschaden und Sepsis, z.B. bei akuter Pankreatitis. Aufgrund der Vielfältigkeit der Ursachen wird deutlich, dass die Pathogenese des ARDS sehr komplex ist. Die Schwere der akuten Pankreatitis (AP) wird ganz wesentlich durch die systemische inflammatorische Reaktion (SIRS) auf den Pankreasschaden bestimmt. Zytokine, die das SIRS vermitteln, werden aus Arachnoidon (AA)- und Eicosapentaensäure (EPA) gebildet. Während die AA-abhängigen Mediatoren aus Ω-6-Fettsäuren generiert werden und eine starke proinflammatorische Potenz haben, entstehen die EPA- abhängigen Mediatoren aus Ω-3-Fettsäuren und sind weniger aktiv oder haben sogar antiinflammatorische Eigenschaften. Mit den handelsüblichen Infusionen werden Ω-6-Fettsäuren und Ω-3-Fettsäuren in einem Verhältnis von 7:1 zugeführt. Experimentelle und klinische Untersuchungen zeigen, dass eine Veränderung dieses Verhältnisses durch Zugabe von Ω-3-Fettsäuren (Verhältnis von Ω-6-Fettsäuren zu Ω-3-Fettsäuren von 2:1 oder 4:1) die Zytokin-Produktion verändert und sich auch bei der Sepsis positiv auswirkt. Diese Studie überprüft dies am Modell der schweren Sepsis der Ratte insbesondere im Hinblick auf die Mitreaktion der Lunge, weil respiratorische Komplikationen ein Hauptproblem im Krankheitsverlauf sind. Die Ergebnisse zeigen, dass die parenterale Behandlung mit Ω-3-Fettsäuren in der Frühphase der Sepsis einen positiven Effekt auf die Mikrozirkulation der Lunge hat. Es kommt zu einer geringeren Leukozytenadhäsion und damit zu einer abgeschwächten Entzündungsreaktion. Außerdem werden vermehrt antiinflammatorische Mediatoren gebildet, so dass die Behandlung mit Ω-3-Fettsäuren insgesamt zu einer geringeren Mortalität führt. Eine normale und bzw. bessere Erythrozytenflussgeschwindigkeit ist durch die vermehrte Ausschüttung von Thromboxan A3 (TXA3) zu erklären, welche weniger vasokonstriktiv als TXA2 wirkt und die Plättchenaggregration nicht fördert. Durch die Stabilisierung der Kapillarpermeabilität treten weniger stark ausgeprägte intertitielle Ödeme auf. Ω-3-Fettsäuren können den klinischen Verlauf der Sepsis in der Frühphase positiv beeinflussen.

The adult respiratory distress syndrome (ARDS) is the most frequent cause of the morbidity and lethality on the intensive care unit. The ARDS is the pulmonary component of the multi-organ dysfunction syndrome (MODS) and is the result of shock, pneumonia, ischemia-reperfusion injury and sepsis, e.g., with acute pancreatitis. On account of the diversity of the causes becomes clear that the pathology of the ARDS is very complicated. The severity of the acute pancreatitis (AP) is determined quite substantially by the systemic inflammatory response (SIRS) to the pancreas damage. Cytokine which causes SIRS is formed from arachidonic acid (AA) and eicosapentaenoic acid (EPA). While the AA dependent mediators are generated from Ω-6 fatty acids and have a strong pro-inflammatory power, the EPA dependent mediators originate from Ω-3 fatty acids and are less active or have even anti-inflammatory characteristics. In general, Ω-6 and Ω-3 fatty acids are supplied in a relation of 7:1 with the customary infusions. Experimental and clinical investigations show that a change of this relation by addition from Ω-3 fatty acids (a relation of Ω-6 and Ω-3 in 2:1 or 4:1) changes the cytokine production and also affects sepsis positively. This study aims to examine this aspect in the model of the heavy sepsis of the rat in particular in view of the co-reaction of the lung because respiratory complications are a main problem in the course of illness. The results show that the parenteral treatment with Ω-3 fatty acids in the early phase of the sepsis has a positive effect on the microcirculation of the lung. It comes to a smaller leukocyte adhesion and thus to a weakened inflammation reaction. Moreover, anti- inflammatory mediators are formed increasingly, so that the treatment with Ω-3 fatty acids leads altogether to a lower mortality. A normal and/or better velocity of erythrocytes is to be explained by the increased distribution of Thromboxan A3 (TXA3), which acts less vasoconstrictive than TXA2 and does not promote the platelet aggregation. By the stabilization of the capillary permeability less strongly developed interstitial oedemas arise. Ω-3 fatty acids can positively affect the clinical process of the sepsis in the early phase.