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Swirczek, Susanne (2005): Beeinflusst die komplette extrakorporale Zirkulation (EKZ) bei Ratten deren neurokognitive Leistung, neurologischen Status und Verhalten?. Dissertation, LMU München: Faculty of Veterinary Medicine
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Abstract

Zur Ursachenfindung neurokognitiver und neurologischer Schädigungen nach EKZ und zur Entwicklung neuroprotektiver Strategien beim Menschen soll ein Tiermodell entworfen werden. Mit Hilfe des modifizierten Hole-Board-Tests nach OHL (mHBT) (OHL und FUCHS 1998) und einer Reihe neurologisch-motorischer Tests werden die Auswirkungen einer nicht pulsatilen, normothermen und vollständigen EKZ von 90minütiger Dauer an der Ratte untersucht, wobei entweder ein modifizierter Neugeborenenoxygenator oder ein speziell an die Größe der Ratte adaptierter Oxygenator Einsatz finden. Insbesondere neurokognitive und neurologisch-motorische Beeinträchtigungen als Folge des operativen Eingriffs sind zu erfassen. Es werden vier Versuchsgruppen gebildet, auf welche männliche Sprague Dawley Ratten randomisiert verteilt werden. Durch das Auftreten eines postoperativen Infekts der oberen Atemwege in zwei Tiergruppen (n = 8), erfolgt die Bildung einer zusätzlichen Versuchsgruppe. Die fünf Versuchsgruppen (n = 45) setzen sich wie folgt zusammen: Kontrollgruppe (n = 7): 2-stündiges Verbringen in den Operationsbereich, ohne Narkose und Operation; Sham-Gruppe (n = 10): identische Kanülierung und identisches zeitliches und anästhesiologisches Protokoll wie EKZ-Gruppen, kein Anschluss an die EKZ; Gruppe EKZ/NGO (n = 10): Durchführung einer nicht pulsatilen, normothermen (37,5°C) und vollständigen EKZ über 90 Minuten, Einsatz eines Neugeborenenoxygenators (Füllungsvolumen = 34 ml); Gruppe EKZ/RO (n = 10): Durchführung einer nicht pulsatilen, normothermen (37,5°C) und vollständigen EKZ über 90 Minuten, Einsatz eines Rattenoxygenators (Füllungsvolumen = 4 ml); Infektgruppe (n = 8): 6 Sham-Tiere und 2 EKZ-Tiere, bei denen es im Zeitraum der Operation zu einer Infektion der oberen Atemwege kam. Alle Tiere erlernen in einer 14-tägigen präoperativen Lernphase den mHBT. Nach der Operation wird der Test täglich über 21 Tage fortgesetzt. Beim mHBT sind 3 der 15 Löcher auf dem Hole-Board markiert und mit Futterbelohnungen versehen. Die Tiere lernen, dass nur in den markierten Löchern, Belohnungen zu finden sind. Jedes Tier absolviert pro Tag drei/zwei Durchläufe, wobei die Lochkombinationen jeden Tag wechseln. Mit dem Test können die kognitiven Leistungen des deklarativen Gedächtnisses und des Arbeitsgedächtnisses, sowie verschiedene Verhaltensparameter beurteilt werden. Das Allgemeinbefinden und der neurologische Status der Tiere werden anhand neurologisch-motorischer Tests überprüft. Zusätzlich wird täglich das Körpergewicht sowie der Futter- und Wasserverbrauch protokolliert. In der Infektgruppe kommt es in den Tagen nach der OP zu einer vorübergehenden signifikanten Verschlechterungen aller Gedächtnisparameter. Ebenso treten Verhaltensänderungen wie eine verringerte Motivation und eine Zunahme des Putzverhaltens im Verlauf der Infektion auf. Auch der Anstieg des prozentualen Körpergewichts ist postoperativ gegenüber den Kontrolltieren signifikant verzögert. In beiden EKZ-Gruppen sowie in der Kontroll- und Sham-Gruppe finden sich postoperativ keine neurokognitiven und keine signifikanten neurologischen Defizite. Es findet sich kein Hinweis auf zerebrale Schädigungen. Das vorliegende EKZ-Modell führt bei der jungen und gesunden Ratte zu keinen neurokognitiven und signifikanten neurologischen Schäden, was dafür spricht, dass die EKZ bei einem Patientengut mit niedrigem Risiko für Komplikationen keine negativen Auswirkungen hat.