dc.contributor.author
Krössin, Thomas
dc.date.accessioned
2018-06-07T17:51:03Z
dc.date.available
2007-02-20T00:00:00.649Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/4317
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-8517
dc.description
Gesamtdissertation
dc.description.abstract
Es existieren verschiedene Modelle mit denen Organe von Kleintieren isoliert
perfundiert werden können. Die Ergebnisse sind nicht uneingeschränkt auf die
Physiologie des Menschen übertragbar. Ein besserer Ansatz ist die Verwendung
von Großtierorganen. Verglichen mit der menschlichen Niere besitzt
beispielsweise die Schweineniere die histologisch größte Übereinstimmung. In
der vorliegenden Arbeit wurde daher ein Modell entwickelt, mit dem
Schlachthausnieren von Schweinen unter physiologisch stabilen
Perfusionsbedingungen, in der sogenannte steady-state Phase (pH-, pO2-,
pCO2-, Hämatokrit, K+, Na+, Ca2+ und Mg+ im Plasma konstant) mit autologem
Blut, extrakorporal und normotherm über einen längeren Zeitraum perfundiert
werden können. Die überwiegende Anzahl der perfundierten Schlachthausnieren
befand sich infolge der langen Ischämie- und Konservierungszeiten in einem
poly- und hyposthenurischen akuten Nierenversagen (ANV). Die Zeitspanne
zwischen der Tierschlachtung und der Explantation der Nieren (warme
Ischämiedauer) betrug 19 ± 2,4 min, die Zeit von der Kältekonservierung bis
zum Anschluss an die Perfusionseinheit (kalte Ischämiedauer) 5 ± 0,5 h. Anhand
verschiedener gemessener bzw. berechneter Funktionsparametern konnte der
Verlauf eines akuten Nierenversagens während der 100 minütigen steady-state
Perfusion dargestellt werden. So zeigte beispielsweise die Medianstatistik für
die tubuläre Natrium-Rückresorption deutlich erniedrigte Werte von 0,5 - 0,9
mmol * min -1 *100g NG als Ausdruck einer massiven Schädigung.
Überraschenderweise zeigte sich keine Korrelation der tubulären Natrium-
Rückresorption mit dem lysosomalen Marker ß-NAG, der bei tubulären
Nierenschäden freigesetzt wird. Der renal vaskuläre Widerstand mit Werten von
0,33 - 0,34 mmHg * min ml-1 war während der gesamten Perfusionszeit deutlich
erhöht sowie der renale Sauerstoffverbrauch mit Werten von 3,0 - 4,1 ml/min -1
* 100g NG infolge der geringen tubulären Natrium-Rückresorption deutlich
vermindert. Ebenso war die Clearance für Kreatinin mit Werten von 4,2 - 7,6 ml
min -1 * 100g Nierengewicht und für Sinistrin® (Inulin like) mit Werten von
4,6 - 12 ml min -1 * 100g Nierengewicht infolge glomerulärer Schäden
erniedrigt. Erstmals wurde Sinistrin® mit der kommerziell nicht mehr
erhältlichen Inuquant®-Methode (Fa. Fresenius, Linz, Österreich) im Plasma und
Urin der isoliert perfundierten Schlachthausniere gemessen. Kreatinin wurde
als Referenzwert mittels der Jaffé-Methode nachgewiesen. Kreatinin- und
Sinistrin®-Clearance Werte von sechs narkotisierten Schweinen dienten als
Kontrollgruppe. Zur Validierung der Messgenauigkeit und Qualitätskontrolle
wurden photometrisch kommerziell erhältliche Sinistrin®-Standards und eigens
angefertigte Verdünnungsreihen mit aufsteigenden Sinistrin®-Konzentrationen
gemessen. Ebenso konnte erstmalig der Einfluss des poly- und hypostenurischen
ANV der isoliert perfundierten Schlachthausniere auf die vollenzymatische
Inuquant®-Methode zur Sinstrin®-Messung dargestellt werden. Photometrisch
konnten anfangs im Plasma von 38/55 Nieren nur negative Extinktionswerte für
Sinistrin® gemessen werden. Erst nach Änderung einzelner Arbeitsschritte der
Messanleitung der Inuquant®-Methode zur Bestimmung der
Sinistrin®-Konzentration im Plasma und im Urin der isoliert perfundierten
Schlachthausniere konnten positive Extinktionswerte gemessen werden. Zum einen
musste die Inkubationstemperatur und -zeit der Plasmaproben von 56 ° C auf 65
°C erhöht bzw. von 20 min auf 35 min verlängert werden, zum anderen war für
eine vollständige Hydrolyse des Sinistrins® eine Erhöhung der Inulinase-
Konzentration von 37,5 U auf 75 U erforderlich. Danach wurde bei 17/55 Nieren
die Sinistrin®- und Kreatinin-Clearance mittels der klassischen Clearance-
Formel berechnet und methodisch miteinander verglichen werden. Eine Erklärung
für die anfänglich negativen Extinktionen der Sinistrin®-Messung liefern die
im Zytoplasma lokalisierten, ubiquitär vorkommenden glykolytischen Enzyme
Phosphoglukoisomerase und Phosphohexoisomerase, die bei fehlender
Inaktivierung zu einem vorzeitigen Umsatz von Fruktose zu Fruktose-6-Phosphat
und damit zu verfälschten Messwerten führen können. Vermutlich wurden, bedingt
durch die langen Ischämie- und Konservierungszeiten, diese Enzyme vermehrt
freigesetzt. Die von der Fa. Fresenius vorgegebenen Arbeitsschritte zur
Sinistrin®-Messung durch die vollenzymatische Inuquant®-Methode waren auf das
vorliegende Modell der isoliert perfundierten Schlachthausniere nicht
übertragbar und mussten, wie beschrieben, durch weitere Arbeitsschritte
modifiziert werden. Bei dem Vergleich der Nierenfunktionsparameter einzelner
Nieren zeigte die Urin-Osmolalität, die tubuläre Natriumexkretion, die
intrazelluläre Kaliumfreisetzung oder der renale Gefäßwiderstand einen
Zusammenhang zwischen dem Nativgewicht der Nieren nach Explantation, der
prozentualen Gewichtszunahme der Nieren nach der hypothermen
Nierenkonservierung und der Gewichtszunahme im Verlauf der steady-state
Perfusion. Ein cut-off wurde bei einer Nierengewichtszunahme von prä- zu
postperfusionem > 30 % gesetzt. Dieser ergab eine Einteilung der Nieren für
Gruppe I mit einer definierten Gewichtszunahme prä- zu postperfusionem < 30 %
und für Gruppe II > 30 %. Verglichen wurden die beiden Gruppen mittels einer
nichtparametrischen Varianzanalyse, die einen Vergleich der
Nierenfunktionsparameter im Perfusionsverlauf in Abhängigkeit von der
Nierengewichtszunahme erlaubt. Es konnte gezeigt werden, dass ein geringes
Nativgewicht und eine prozentual geringere Nierengewichtszunahme im
Perfusionsverlauf bessere Nierenfunktionsparameter ergaben. In der Gruppe I
zeigte sich bei einzelnen Nieren nahezu physiologische Werte beispielsweise
für die tubuläre Natrium-Rückresorption mit Werten bis 4,6 mmol min -1 * 100 g
NG, für den renalen Sauerstoffverbrauch bis 7,5 mmol min -1 * 100 g NG oder
für die Sinistrin®-Clearance mit Werten bis 50 ml min -1 * 100 g NG. Die
vorgestellte Methode der normotherm mit autologem Blut isoliert perfundierten
porcinen Schlachthausniere ermöglicht in einer physiologisch nahezu konstanten
steady-state Phase die Untersuchung verschiedener Fragestellungen zum
Themenkomplex des akuten Nierenversagens.
de
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject
Slaughterhouse
dc.subject
Isolated porcine kidney
dc.subject
Renal functions
dc.subject
Acute renal failure
dc.subject.ddc
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften::610 Medizin und Gesundheit::610 Medizin und Gesundheit
dc.title
Untersuchungen von Nierenfunktionsparametern zur Beschreibung des akuten
Nierenversagens der extrakorporal normotherm perfundierten porcinen
Schlachthausniere
dc.contributor.firstReferee
Prof. Dr. Kaczmarczyk
dc.contributor.furtherReferee
Priv.-Doz. Dr. med. D. Sandrock
dc.contributor.furtherReferee
Priv.-Doz. Dr. med. R.I. Rückert
dc.date.accepted
2007-03-23
dc.date.embargoEnd
2007-01-12
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000002810-4
dc.title.translated
Evaluation of renal functions to describe the acute renal failure of isolated
perfused porcine slaughterhouse kidneys
en
refubium.affiliation
Charité - Universitätsmedizin Berlin
de
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FUDISS_thesis_000000002810
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