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Friedrich, Benjamin (2010): Veränderungen der zerebralen Mikrozirkulation nach experimenteller Subarachnoidalblutung bei der Maus. Dissertation, LMU München: Faculty of Medicine
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Abstract

Die SAB ist eine Krankheit mit einer äußerst hohen frühen wie auch späten Mortalität und Morbidität. Die genauen Ursachen der frühen wie auch späten Effekte sind bis heute nicht zufriedenstellend geklärt. Ungefähr 35% der Patienten versterben in den ersten 48h aus bis heute nicht geklärten Gründen. Die Forschungsergebnisse der letzten Jahre zeigen jedoch deutlich, daß die Gründe hierfür wahrscheinlich auf der Ebene der Mikrozirkulation zu suchen sind. Aus diesem Grund wurden im Rahmen dieser Arbeit die Veränderungen der zerebralen, pialen Mikrozirkulation der Maus nach SAB mit Hilfe des intraluminalen Fadenmodells und durch Intravitalmikroskopie genau untersucht. Zur Induktion der SAB wurde ein monofiler Faden in der A. carotis int. eingeführt, bis an die Gabelung von MCA und ACA vorgeschoben und diese Gabelung perforiert, was der Ruptur eines intrakraniellen Aneurysma ähnelt. Anschließend wurde das Tier über dem Strömungsgebiet der linken MCA unter Schonung der Dura Mater trepaniert, der Farbstoff FITC-Dextran i.v. appliziert und somit die zerebrale Mikrozirkulation sichtbar gemacht. Hierbei zeigten sich deutliche Veränderungen im Vergleich zu gesunden Kontrolltieren. Mit Hilfe eines modifizierten Strahler- Schemas war es erstmals möglich die Gefäßarchitektur der pialen Mikrozirkulation einer gesunden C57/Bl6 genau zu charakterisieren und diese anschließend mit einem Tier zu vergleichen, bei welchen eine SAB induziert wurde. Hierbei zeigte sich, daß schon 3 Stunden nach SAB die zerebralen Gefäße stärker kontrahiert sind als bei gesunden Tieren. Auch zeigten Tiere, die eine SAB erlitten hatten, keinerlei Reaktion auf Änderungen der arteriellen CO2-Konzentration. Gesunde Tiere reagierten wie erwartet mit einer Dilatation bzw. Konstriktion auf eine Hyper- bzw. Hypokapnie. Diese Reaktion fehlte bei Tieren nach einer SAB völlig, gleichgültig ob die Änderungen der arteriellen CO2-Konzentration respiratorisch oder durch die exogene Zufuhr von CO2 verursacht wurden. Dies gibt einen deutlichen Hinweis auf eine rasche Störung der Funktionsfähigkeit des arteriellen Endothels, welches für die Aufrechterhaltung der zerebralen Homöostase essentiell ist. Den wichtigsten Befund dieser Arbeit dürften jedoch die Mikrovasospasmen und die Entdeckung von arteriellen Thromben im pialen Strömungsgebiet darstellen. Vasospasmen sind ein seit langem nach SAB bekanntes Phänomen, jedoch wurden diese i.d.R. 4-7 Tage nach SAB in den großen Gefäßen des Gehirns - wie der MCA oder der ACA - beschrieben und können aufgrund ihrer Lokalisation und aufgrund ihres mangelnden prädiktiven Wertes bzgl. der neurologischen Defizite nach SAB zu diesen Defiziten nur einen geringen Beitrag leisten. Hier konnten nun erstmals die schon lange vermuteten Mikrovasospasmen nach SAB direkt nachgewiesen und diese auch näher quantifiziert werden. Es zeigten sich in beinahe allen Gefäßen die mit Blut in Kontakt kamen 3 Stunden nach SAB deutliche segmentale oder perlschnurartige Mikrovasospasmen, welche eine Reduktion des Gefäßlumens um bis zur Hälfte nach sich ziehen. Diese haben somit sicherlich eine deutliche Reduktion des Angebots an Sauerstoff und anderen Metaboliten für das Gehirn zur Folge. Des weiteren sind die gefundenen arteriellen Thromben, welche in großer Zahl einzig nach SAB auftraten, zusätzlich zu den Mikrovasospasmen ein weiterer Faktor, welcher die Durchblutung des Gehirns deutlich einschränkt und somit zu der Mortalität und Morbidität beiträgt. Der Grund, weswegen die Mikrovasospasmen und Thromben entstehen, ist bis heute weitestgehend unklar, jedoch lässt sich begründet vermuten, daß ein lokaler NO-Mangel als Ursache für die beobachteten Phänomene verantwortlich ist.