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Pathophysiologischer Vergleich von Erfrierung und Verbrennung mittels intravitaler Fluoreszenzmikroskopie
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Veröffentlicht: | 23. April 2012 |
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Einleitung: Der Zusammenbruch der Mikrozirkulation und die Leukozyten-Endothelzell-Interaktion (LEI) spielen eine entscheidende Rolle in der Pathophysiologie von Verbrennungen und Erfrierungen. Trotz zahlreicher Studien zu den pathophysiologischen Vorgängen dieser Traumata existiert bisher kein Modell, das den direkten Vergleich und die Analyse von Gemeinsamkeiten und Unterschieden erlaubt. Ziel dieser Studie war daher die Entwicklung von zwei vergleichbaren in vivo-Modellen zur Untersuchung der Mikrozirkulationsveränderungen und Angiogenese nach Verbrennung und Erfrierung.
Material und Methoden: Als Versuchstiere dienten haarlose Mäuse (n=40). Mit einem heißen (117°C±2,1°C) bzw. kalten (-195,8±2,7°C) Luftstrahl wurden standardisierte, kontaktlose, tiefgradige Verbrennungen bzw. Erfrierungen erzeugt, wodurch jeweils ein nicht-perfundiertes Areal (NPA) von 1,56±0,28 mm2 erzeugt wurde. Mittels intravitaler Fluoreszenzmikroskopie wurden Mikrozirkulation, Angiogenese und LEI über einen Zeitraum von 12 Tagen untersucht.
Ergebnisse: Die Angiogenese setzte nach Erfrierung signifikant schneller ein als nach Verbrennung (16,4%±4,5% vs. 30,6%±2,8% NPA an Tag 7 nach Traum; p=0,009).
Die Ödembildung als Parameter für die Integrität des Endothels hielt nach Erfrierung signifikant länger an als nach Verbrennung und erreichte das Maximum an Tag 7 nach Trauma (162,4%±4,2% vs. 142%±5,9%; p=0,007).
Im Gegensatz zu den rollenden Leukozyten, die den gleichen Anstieg an Tag 1 nach Trauma mit anschließendem Rückgang in beiden Modellen zeigten, war die Zahl der adhärenten Leukozyten nach Verbrennung deutlich größer (480% vs. 167%; p=0,001), nahm aber auch schneller wieder ab. Die Anzahl an adhärierenden Leukozyten nach Erfrierung blieb signifikant höher während des gesamten Beobachtungszeitraums.
Schlussfolgerung: Der Vergleich von analogen intravitalen Verbrennungs- und Erfrierungsmodellen zeigt, dass trotz Gemeinsamkeiten entscheidende Unterschiede in der Mikrozirkulation nach Erfrierung und Verbrennung bestehen.