dc.contributor.author
Pfeffer, Jeannette
dc.date.accessioned
2018-06-07T21:21:45Z
dc.date.available
2002-10-04T00:00:00.649Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/7787
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-11986
dc.description
Titelblatt, Inhaltsverzeichnis, Lebenslauf
1\. Einleitung und Literaturübersicht
2\. Material und Methoden
3\. Ergebnisse Teil 1
4\. Ergebnisse Teil 2
5\. Ergebnisse Teil 3
6\. Ergebnisse Teil 4
7\. Diskussion
8\. Zusammenfassung / Summary
9\. Literaturverzeichnis und Anhang
dc.description.abstract
Ziel dieser Untersuchungen in Zusammenarbeit mit P. Wevers (WEVERS, 2001) war
der Aufbau einer Leberperfusionsapparatur und die Fragestellung nach einem
Einsatz des Modells in der Testung neuer Substanzen bezüglich deren
hepatischer Wirkungen. Als Prüfsubstanzen dienten zwei verschiedene
Substanzen: Es wurde als Xenobiotikum mit hauptsächlich toxischer Wirkung
Polidocanol und als Xenobiotikum mit hauptsächlich
leberstoffwechselverändernder Wirkung Diclofenac getestet. Die Lebern wurden
von kommerziellen Schlachtschweinen gewonnen. Die Entnahme erfolgte auf dem
Schlachthof und dauerte durchschnittlich 18,08 ± 7,35 Minuten (auch als
Warmischämie bezeichnet). Anschließend wurden die Organe direkt nach der
Entnahme über einen Zeitraum von ca. 41 ± 9 Minuten mit 5 Litern 4 °C kalter
Euro-Collins-Lösung kälteperfundiert. Anschließend erfolgte der Transport in
das Labor (Dauer ca. 170, 23 ± 15,40 Minuten, auch als Kälteischämie
bezeichnet) die autologe Reperfusion. Es wurden drei Gruppen gebildet. Zur
Gewinnung von Standardwerten wurden n=6 Kontrollen ohne Medikamente über 180
Minuten perfundiert, danach folgten n=6 Versuche mit Polidocanol mit einer
Versuchsdauer von 90 Minuten und n=6 Versuche mit Diclofenac und einer
Versuchsdauer von 180 Minuten, sowie zwei weitere Versuche mit
Versuchsschweinen im OP des Institutes. Die Perfusionsdauer wurde
unterschiedlich festgelegt, da Polidocanol histologische Schäden verursachte,
die eine längere Perfusion nicht sinnvoll machten (WEVERS, 2001). Polidocanol
wurde in einer Konzentration von 8,3 x 10-6 mol appliziert. Besondere
Aufmerksamkeit wurde den Veränderungen der Blutparameter bezüglich des
Zeitraums 30 bis 60 Minuten nach Substanzgabe gewidmet: Es kam zu einem
massiven Anstieg der Enzyme AST (61%) und ALT (50%) während des oben genannten
Zeitraums. Ursache hierfür ist die Schädigung der Integrität der Plasmamembran
und damit ihr Versagen als permeable Barriere. Somit kam es auch zu einem
deutlichen Abfall von Hämatokrit (36%) und Erythrozytenzahl (22%), welche
ebenfalls auf die genannten Membranveränderungen zurückgeführt werden können.
Besonders deutlich war auch eine Cholestase 30 Minuten nach Polidocanolgabe,
welche sich in einem Abfall des Galleflusses um 89% zeigte. Auch hier kann der
Verlust der Permeabilitätseigenschaften der Zellmembran als Erklärung
herangezogen werden, die auch eine Schädigung der Na+/K+-ATPase mit sich
bringt. Ein Anstieg von Albumin (21%9 und Proteinen (25%) muss hier ebenfalls
erwähnt und auf gleiche Ursachen zurückgeführt werden. Die deutliche Zunahme
des Lebergewichtes (24%) wird durch ein interstitielles Ödem und eine passive
Stauung verursacht. Dadurch kam es auch zu einem Anstieg des arteriellen
Druckes um 16%. Diclofenac wurde mit einer Konzentration von 2,36 x 10-4 mol
in der 60. Minute appliziert und führte im Versuchsverlauf zu folgenden
Veränderungen bei den ausgewählten Laborparametern: Die durch Diclofenac
verursachten Hauptveränderungen beziehen sich auf eine Veränderung des Säure-
Basen-Gleichgewichtes. Es kam zu einem deutlichen Anstieg von Laktat (41%)
aufgrund der Hemmung der Glukoneogenese und einer Steigerung von Glykogenolyse
und Glykolyse. Bedingt durch die Laktatazidose kam es zu einem Abfall des pH
(5%), des Bikarbonats (33%) und Base Excess (70%). Die Veränderungen im
Stoffwechsel zeigten sich auch in einem Absinken des Sauerstoffpartialdruckes
(32%) und einem Anstieg des Glukosegehaltes im arteriellen Blut (14%) aufgrund
gesteigerter Glykolyse. Zusammenfassend führte Polidocanol zu einer
verminderten Vitalität und Funktion des Organs. So kam es unter Polidocanol-
Gabe zu einem deutlichen Anstieg von AST und ALT, sowie zu einem deutlichen
Abfall des Erythrozytengehalts, Hämatokrits und der Galleproduktion.
Diclofenac dagegen beeinflusste wesentliche Stoffwechselwege der Zelle, wie
zum Beispiel die Atmungskette oder die oxidative Phosphorylierung. Es kam hier
im wesentlichen zu Veränderungen im Säure-Basen-Haushalt: Laktat stieg stark
an, pH, Bikarbonatgehalt und der Base Excess fielen deutlich ab. Zusätzlich
nahm der Gesamtproteingehalt deutlich zu. Die Vergleichbarkeit mit früher
publizierten Studien wurde in der Diskussion aufgezeigt. Zusammenfassend ist
eine Prüfung von Arzneimitteln mit dem vorliegenden Aufbau sehr gut möglich.
Letztlich bietet das Modell aufgrund seines möglichen Einsatzes als
Alternative zum Tierversuch eine bedeutende zukünftige Option in der
Kurzzeitarzneimittelprüfung. Es kann damit zu einer wesentlichen Reduktion von
Tierversuchen im Sinne des ?Replacement? des 3R Konzepts nach Russel und Burch
beitragen (RUSSEL und BURCH, 1959).
de
dc.description.abstract
The aim of the present studies was to establish a new model of isolated
perfused porcine livers and to investigate whether this model can be used to
test hepatic effects of pharmacological substances. As model drugs, two
substances were administered: first, Polidocanol, a toxic substance
influencing the stability of membranes and second, Diclofenac, a metabolically
active substance. Polidocanol reduces the vitality of cells and has a negative
impact on the integrity of membranes. The organs were harvested from
commercial slaughterhouse-pigs. The dissection was performed at the
slaughterhouse 18.08 ± 7.35 minutes and was directly followed by cold
perfusion with 5 l Euro-Collins solution, wich normally took 41 ± 9 minutes.
After transportation to the laboratory (duration 170, 23 ± 15,40 minutes), the
autologous hemoperfusion was carried out in three different groups. First, 6
control organs were perfused for 180 min without adding any substances in
order to obtain standard parameters. Afterwards, 6 organs were perfused for 90
min with the addition of Polidocanol (30 minutes running before adding the
substance) and 6 organs with Diclofenac treatment (60 minutes running before
adding the substances) for 180 min. The duration of perfusion was chosen
differently, as Polidocanol is a very aggressive substance and destroys the
organ within a short period of time. Diclofenac is a pharmaceutical product
with a more metabolic effect and therefore was chosen to last for a longer
period of time. Both substances were added as bolus and different samples for
laboratory examination were taken every 30 minutes. Polidocanol was given in a
concentration of 8.3 x 10-6 mol. The attention was directed to the time period
between 30 to 60 minutes after adding the substance and the resulting effects
of the blood parameters. The following changes in blood parameters were
observed: There was a marked increase of AST (61%) and ALT (50%) within the
described period of time caused by a damage of the membrane integrity and the
resulting collapse of permeability. The cellular components like haematocrit
decreased by 39% and the number of erythrocytes by 22%. The reason for this is
the mentioned impairment of cell-surface and the technical construction of the
experimental set-up. A cholestasis 30 minutes after application of Polidocanol
with a decrease of the bile flow (89%) was particularly striking. An
explanation can be given by taking into consideration the damage of the
membrane integrity and its negative impact on the Na+/K+-ATPase. Furthermore
there was an increase of albumin (21%) and proteins (25%) wich can be ascribed
to the cell damage. The marked increase of liver weight (24%) is attributable
to an interstitial oedema and a passive stasis. Due to these facts the
arterial pressure decreased by 16%. Diclofenac was given in a concentration of
2.36 x 10-4 mol. It caused the following changes 30 to 60 minutes
afteraddition: The main changes were observed on the acid-base equilibrium.
Expressing in a distinct increase of lactate with 41% caused by an inhibition
of gluconeogenesis and an enhancement of glycogenolysis and glycolysis.
Furthermore there was a marked decrease of pH by 5%, bicarbonate by 33% and
base excess by 70%, all caused by the lactateacidosis. Albumin and the
proteins increased by 38% and 40%, both in consequence of the above mentioned
acidosis. The changes in metabolism became obvious even with a decrease of
oxygen pressure of 32% and an increase of glucose (14%) caused by the
intensification of glycolysis. Summarising these data, it can be concluded
that Polidocanol lowers the vitality and function of the perfused livers. This
is primarily based on the shift in parameters such as AST, ALT, potassium or
the cholestasis. Also, the damage of cellular membranes is obvious, as shown
by the decreasing haematocrit caused by haemolysis. In addition, the protein
levels increase and bilirubin and creatinine values decrease. The changes
induced by Diclofenac are different. Here, a lactate acidosis with decreasing
values for pH, HCO3 and BE was found, which led to a hepatic cell damage as
illustrated by increasing values for AST, ALT and potassium. Furthermore, an
increase of protein levels, albumin, creatinine and bilirubin was found, which
indicates a decrease of hepatic metabolism. In summary, the presently
established model of isolated, autologously perfused porcine slaughterhouse
livers seems to be of great value for future use in the field of xenobiotical
substance testing. The different effects of Polidocanol, a toxic substance and
Diclofenac, a metabolism-influencing substance, were clearly demonstrated and
future studies may use this model as a basis to replace animal experiments
according to the 3R concept of Russel and Burch (RUSSEL und BURCH, 1959).
en
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject.ddc
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften::630 Landwirtschaft::630 Landwirtschaft und verwandte Bereiche
dc.title
Die isoliert autolog hämoperfundierte Schweineleber
dc.contributor.firstReferee
PD Dr. Christian Große-Siestrup
dc.contributor.furtherReferee
Prof. Dr. Roland Rudolph
dc.contributor.furtherReferee
Prof. Dr. Holger Martens
dc.date.accepted
2002-08-29
dc.date.embargoEnd
2002-10-22
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-2002002047
dc.title.subtitle
Effekte von Polidocanol und Diklofenac
dc.title.translated
The isolated hemoperfused pig liver
en
dc.title.translatedsubtitle
effects of polidocanol and diclofenac
en
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Veterinärmedizin
de
refubium.mycore.fudocsId
FUDISS_thesis_000000000742
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http://www.diss.fu-berlin.de/2002/204/
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FUDISS_derivate_000000000742
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open access