Die Inhibition der Phosphodiesterase 5, jedoch nicht der Phosphodiesterase 3, reduziert die Gewebenekrose in kritisch perfundierten muskulokutanen Lappen am atherosklerotischen Mausmodell
Mörsdorf P, Schröder T, Pohlemann T, Menger M, Holstein JH
Fragestellung: Ischämiebedingte Mikrozirkulationsstörungen mit nachfolgender Nekrose stellen in der plastischen und rekonstruktiven Lappenchirurgie nach wie vor ein Problem dar, welches letztlich im partiellen oder vollständigen Lappenverlust münden kann. Neben Minderperfusion spielen Entzündung und endotheliale Dysfunktion dabei eine entscheidende Rolle. Insbesondere Patienten mit Atherosklerose weisen Perfusionsstörungen auf, welche diese Ischämie verstärken können. Ziel dieser Studie war es zu untersuchen, welchen Einfluss eine medikamentöse Präkonditionierung mit spezifischen Inhibitoren der Phosphodiesterase auf Mikrozirkulation und Perfusionsausfall eines random pattern flap unter atherosklerotischen Bedingungen hat.
Methodik: An ApolipoproteinE-defizienten Mäusen wurde ein random pattern flap gehoben und in einer Rückenhautkammer fixiert. Mittels repetitiver Fluoreszenzmikroskopie analysierten wir die Mikrozirkulation, wobei die Ausdehnung der Gewebenekrose sowie die funktionelle Kapillardichte jeweils im proximalen, zentralen und distalen Lappenanteil als Endpunkte dienten. Zusätzlich wurde am Versuchsende das Serum-Gesamtcholesterin bestimmt und mit dem des Wildtyps verglichen. Die Medikamentengabe erfolgte jeweils 24h vor Lappenhebung sowie an den ersten 4 Tagen des Versuchs. Die Tiere wurden randomisiert folgenden Versuchsgruppen zugeteilt: (I) Cilostazol (Phosphodiesterase (PDE)3-Inhibitor; 30mg/kgKG; n=11); (II) Sildenafil (Phosphodiesterase 5-Inhibitor; 5mg/kgKG; n=11); (III) NaCl-behandelte Kontrollgruppe (n=9).
Ergebnisse und Schlussfolgerung: In der Kontrollgruppe zeigte sich ein zunehmender Ausfall der kapillaren Perfusion in allen Lappenarealen, was letztendlich zu einer Lappennekrose von ca. 65% führte. Die mit Sildenafil als Inhibitor der PDE 5 präkonditionierten Tiere wiesen eine etwas höhere Kapillardichte auf, was zu einer signifikant reduzierten Lappennekrose ab dem dritten Beobachtungstag führte (41%; p<0,05). Bei den mit Cilostazol als PDE3-Inhibitor behandelten Tieren ließ sich in allen Lappenanteilen eine wesentlich geringere Kapillardichte verzeichnen, welche ab Tag 7 in einem vollständigen Erliegen der kapillaren Perfusion mündete. Die resultierte in einer Gewebenekrose von insgesamt 76%. Die Gesamtcholesterinkonzentrationen der ApoE-Knockout-Mäuse waren im Vergleich zum Wildtyp um den Faktor 18 bis 21 erhöht (p<0,001).
Unsere Ergebnisse zeigen, dass eine Inhibition der PDE 5 im kritisch perfundierten atherosklerotischen Mausmodell die Entstehung der Gewebenekrose vermindern kann. Dies stellt einen möglichen Ansatz dar, dem ischämiebedingten Lappenverlust bei Patienten mit manifester Atherosklerose vorzubeugen. Die Inhibition der PDE 3 führt hingegen zu einer weiteren Verschlechterung der Mikrozirkulation.
Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2014). Berlin, 28.-31.10.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. DocGR17-1091
doi: 10.3205/14dkou517, urn:nbn:de:0183-14dkou5171
Published: October 13, 2014
© 2014 Mörsdorf et al.
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