Der Effekt des Polyphenols Epigallocatechingallat auf die Bildung von Sauerstoffradikalen im Reperfusionsschaden in der Skelettmuskulatur der Ratte

Abstract

Der postischämische Reperfusionsschaden stellt ein bedeutendes Problem in der klinischen Medizin dar. Er kann im schlimmsten Fall über ein Multiorganversagen zum Tod führen. Folgerichtig sind bereits erhebliche wissenschaftliche Anstrengungen unternommen worden, Wege zu einer Minderung des Reperfusionsschadens zu finden. In dem dieser Arbeit zugrunde liegenden Experiment wurde untersucht, ob EGCG als frei verfügbarer und sicher applizierbarer pflanzlicher Radikalfänger die Extremitätenmuskulatur der Ratte vor der Ausbildung eines postischämischen Reperfusionsschadens schützen kann, wenn es unmittelbar vor der Reperfusion zentralvenös injiziert wird. Als Messparameter diente dabei die Bildung von Superoxidradikalen mit bzw. ohne EGCG-Applikation. Diese Messung erfolgte computergestützt mit einem speziell für solche Fragestellungen entwickelten Sensor. Zusätzlich wurde jeweils nach Abschluss der Messungen der M. gastrocnemius der betroffenen Extremität entnommen, um das histologische Ausmaß des postischämischen Reperfusionsschadens mit bzw. ohne EGCG-Applikation zu beurteilen. Sowohl hinsichtlich der Bildung von Superoxidradikalen als auch histologisch konnte in diesem Tierexperiment eine eindrucksvolle Reduktion des postischämischen Reperfusionsschadens durch EGCG-Applikation nachgewiesen werden. Eine klinische Untersuchung etwa bei der freien Lappenplastik erscheint daher vertretbar und erfolgversprechend.

There is experimental evidence that oxygen-derived free radicals (Superoxide (O2- )) play a key role in tissue damage in ischemia-reperfusion injury. Among various antioxidants tested in vitro, natural polyphenols like Epigallocatechine gallate (EGCG) show a 164-fold higher scavenging activity for O2- than ascorbic acid. We therefore conducted an animal study in order to investigate the impact of EGCG on O2- production during reperfusion after defined periods of ischemia in the muscle tissue of the rat, using a recently developed cytochrome c–based biosensor for on-line in vivo monitoring of O2-. The current response of the biosensor corresponding to the O2- concentrations in vivo was recorded on a PC. The gastrocnemius muscles were harvested for histological evaluation. Results. Histological analysis showed advanced muscle cell injury and neutrophil infiltration in the group without EGCG. For the first time the scavenging activity of an antioxidant was verified in vivo on- line. EGCG significantly diminished O2-tissue concentrations after 60 or 120 minutes of ischemia by an average of nearly 50%, suggesting its therapeutic potential.