Zeitschrift für Gefäßmedizin und Chirurgie

Abstrakt

Gleichzeitige Herunterregulierung des Et1-Etb-Systems und der angiogenen VEGF-Signalisierung im Frontalkortex endotoximaler Mäuse: Eine erhöhte Anfälligkeit für die zerebrale Mikrozirkulation bei Sepsis

Aiko Sonobe, Subrina Jesmin, Nobutake Shimojo, Majedul Islam, Tanzila Khatun, Masami Oki, Satoru Kawano und Taro Mizutani

Ziele: Sepsis ist eine Krankheit, die mit abnormen Veränderungen der Mikrozirkulation einhergeht, wobei endotheliale Dysfunktion eine zentrale Rolle bei der Pathogenese und Mortalität spielt. Die genaue Pathophysiologie der mit Sepsis verbundenen Hirnfunktionsstörung ist noch immer nicht vollständig verstanden und experimentelle Daten sind rar. Es ist wahrscheinlich, dass zerebrale Mikrozirkulationsveränderungen eine potenzielle Rolle spielen. Daher sollte die vorliegende Studie untersuchen, ob wichtige angiogenese Bahnen im Frontalkortex in einem klinisch relevanten Tiermodell für Endotoxämie/Sepsis verändert sind, und überprüfen, ob die Veränderungen der angiogenen Bahnen die zerebrale Kapillardichte beeinflussen.

Hauptmethoden: Männlichen Mäusen im Alter von 8 Wochen wurde zu verschiedenen Zeitpunkten (1, 3, 6 und 10 Stunden) entweder nur Kochsalzlösung (Kontrollgruppe) oder 20 mg/kg Lipopolysaccharid (LPS) (Behandlungsgruppe) verabreicht. Mikrovaskuläre Veränderungen wurden durch Messung der Konzentrationen zerebraler mRNA, Proteinkonzentrationen angiogener Faktoren, nämlich des vaskulären endothelialen Wachstumsfaktors (VEGF) und seiner Rezeptoren, Endothelin-1 (ET-1) und ihrer nachgeschalteten Moleküle sowie durch Berechnung der mikrovaskulären Dichte im Frontalkortex bestimmt.

Wichtige Erkenntnisse: Im Frontalkortex des endotoxämischen Modells waren die Expressionen von VEGF und KDR mit dem nachgeschalteten Molekül eNOS zeitabhängig stark verringert, was auf signifikante Veränderungen der zerebralen Mikrozirkulation während der Sepsis hindeutet. Gleichzeitig wurde ET-1, das sich unter Vermittlung des ET-B-Rezeptorsubtyps als proangiogenetischer Faktor verhält, zeitabhängig herunterreguliert. Die zerebrale Kapillardichte war 10 Stunden nach der LPS-Gabe im Vergleich zu der des Kontrollhirns signifikant verringert (56 %, p<0,05).

Bedeutung: Eine aktuelle Studie berichtete über eine signifikante Abnahme der zerebralen Kapillardichte in einem Schafmodell der Sepsis, was eng mit dem Fortschreiten zerebraler Pathologien verbunden ist. Die aktuellen Ergebnisse stimmen mit den Ergebnissen dieser früheren Studie überein und liefern die ersten wahrscheinlichen Mechanismen, die der auf veränderter Mikrozirkulation basierenden Hirnfunktionsstörung bei Sepsis zugrunde liegen.