Gegenstand der Untersuchungen war es, den Einfluss des CO2- Pneumoperitoneums auf die Leberregeneration nach Leberteilresektion zu untersuchen. Als Hauptkriterien galten das Ausmaß der hepatozellulären Schädigung sowie der Leberregeneration. Die Versuche erfolgten im Rattenmodell. Bei den Versuchstieren handelte es sich um 60 männliche Wistarratten, mit einem Gewicht zwischen 220g und 250g. Im ersten Versuchsabschnitt wurde für 60 Minuten ein CO2 Pneumoperitoneum von 8mmHg erzeugt. Anschließend erfolgte in der einen Gruppe die Leberteilresektion nach dem Modell von Anderson & Higgins [Anderson 1931]. Bei den Tieren der Kontrollgruppe erfolgte ausschließlich die Leberteilresektion ohne vorheriges CO2- Pneumoperitoneum. Der Beobachtungszeitraum betrug 4 Tage, wobei Experimente 12 Stunden, 1, 2 und 4 Tage postoperativ erfolgten. Am Ende des jeweiligen Beobachtungszeitraums wurde den Tieren Blut für weitere Analysen entnommen und ihre Organe zur histologischen Aufarbeitung asserviert. Die Leberzellschädigung wurde anhand der leberspezifischen Enzyme ALT und GLDH sowie der unspezifischen Enzyme AST und LDH ermittelt. Wir bedienten uns verschiedener Methoden um die Regeneration darzustellen, wie der Immunhistochemie und der PCR (Polymerase Kettenreaktion). Als Parameter für die Regeneration galten die HE- Färbung- zur Auszählung des Mitoseindexes, die Ki- 67- Antigenfärbung, HGF und VEGF. Zusätzlich wurden TGF-ß und IL- 1ß als Regenerationsinhibitoren molekularbiologisch erfasst. Hierbei konnte anhand der Ermittlung der Transaminasen sowie von LDH und GLDH gezeigt werden, dass das CO2 zu einem deutlichen Anstieg führt und somit eine Leberzellschädigung bedingt und einen negativen Effekt auf die Regeneration hat. Auch die Mitoserate und Ki 67 waren bei den Tieren, die dem CO2 Pneumoperitoneum ausgesetzt waren, herabgesetzt. Dagegen ergaben die Ergebnisse der Untersuchungen der Wachstumsfaktoren HGF und VEGF sowie der Regenerationsinhibitoren TGF-ß und Interleukin 1-ß kein einheitliches Bild. Die Expression des VEGF war nach vorangegangenem Pneumoperitoneum schwächer als in der Vergleichsgruppe ohne Pneumoperitoneum ausgeprägt. Umgekehrt dagegen verhielt es sich mit der Expression des potentesten Wachstumsfaktors HGF, der bei den Tieren mit CO2- Behandlung stärker nachweisbar war. Unsere Erklärung für dieses Ergebnis ist, dass durch das Pneumoperitoneum das durch die partielle Hepatektomie induzierte Trauma wahrscheinlich potenziert wird. Insgesamt zeigten die Versuchsresultate, dass bereits die Resektion eine Leberzellschädigung hervorruft, jedoch das CO2-Pneumoperitoneum die negativen Auswirkungen auf die Leberregeneration noch verstärkt. Bei der Indikationsstellung zur erweiterten laparoskopischen Leberteilresektionen sollte der potentielle Nachteil eines Pneumoperitoneums mit berücksichtigt werden, was insbesondere die Indikationsstellung bei Patienten mit vorgeschädigter Leber betrifft.
The subject of the investigation was to study whether there was an influence of CO2 pneumoperitoneum on liver regeneration following liver resection. The main criteria were taken to be the extent of the hepatocellular damage, as well as the regeneration. The trials were performed in rats. The experimental animals consisted of 60 male Wistar rats, weighing between 220g and 250g. In the first part of the investigation, a CO2 pneumoperitoneum of 8 mmHg was created for 60 minutes. Subsequently, in one of the groups a partial liver resection was performed, according to the model by Anderson & Higgins [Anderson 1931]. In the animals of the control group, a partial liver resection was performed without prior CO2 pneumoperitoneum. The observation period was 4 days, during which time experiments were performed after 12 hours, 1, 2 and 4 days postoperative. At the end of the respective observation period, blood was taken from the animals for further analyses and their organs were preserved for histological preparation. The hepatocyte damage was determined using the liver-specific enzymes ALT and GLDH, as well as the non- specific enzymes AST and LDH. We took advantage of various methods in order to present the regeneration, such as immunohistochemistry and PCR (polymerase chain reaction). The parameters for regeneration were the HE stain for the mitotic index count, the Ki-67 antigen stain, HGF and VEGF. Additionally, TGF-ß and IL-1ß were recorded as regeneration inhibitors using molecular biological methods. Here, using the determination of the transaminases from both LDH and GLDH it could be demonstrated that the CO2 led to a considerable increase, and thus result in hepatocyte damage and a negative effect on regeneration. In addition, the rate of mitosis and Ki 67 were reduced in the animals that had received the CO2 pneumoperitoneum. On the other hand, no uniform picture was obtained from the results of the investigations of the growth factors HGF and VEGF, as well as the regeneration inhibitors TGF-ß and interleukin 1-ß. The expression of VEGF was weaker after the previous pneumoperitoneum than in the comparison group without pneumoperitoneum. In contrast, the expression of the most powerful growth factor HGF was reverse, being more strongly detectable in the animals with the CO2 treatment. Our explanation for this result is that the pneumoperitoneum probably exacerbates the trauma induced by the partial hepatoectomy. In total, the trial results demonstrated that the resection already caused hepatocyte damage, however CO2 pneumoperitoneum further strengthened the negative effect on hepatic regeneration. When the indication for a laparoscopic partial liver resection is given, the potential drawback of a pneumoperitoneum should also be taken into consideration, particularly where the indication concerns patients with existing liver damage.
