A administração intraperitoneal de 5-fluorouracil (5-FU) no pós-operatório imediato reduz a recorrência local e prolonga a sobrevida dos pacientes com câncer colônico. Contudo, esse tratamento também pode prejudicar a cicatrização das anastomoses intestinais. O objetivo deste estudo foi determinar os efeitos da quimioterapia (QT) intraperitoneal (IP) pós-operatória (PO) precoce com o 5-FU e da selagem anastomótica com o TachoSil sobre o processo de cicatrização de anastomoses colônicas. Quarenta ratos foram divididos em quatro grupos (I - IV, com dez ratos em cada) e submetidos à secção do cólon esquerdo seguida por anastomose. As anastomoses dos ratos dos grupos II e IV foram cobertas com o TachoSil. Solução salina (2 ml/dia grupos I e II) ou 5-FU (20 mg/kg/dia grupos III e IV) foi administrado por via IP uma vez ao dia, desde do procedimento cirúrgico até a morte programada dos animais no quarto dia pós-operatório. Foram realizadas medidas da pressão de ruptura e análise histopatológica das anastomoses. A perda relativa de peso foi significativamente maior nos animais do grupo III comparado a todos os demais grupos (p=0,0004). Não houve diferença significativa entre os grupos no que se refere à presença de fístulas, coleções perianastomóticas, sinais de dilatação intestinal pré-anastomótica ou aderências pós-operatórias. A pressão de ruptura foi significativamente menor no grupo III comparada a todos os demais grupos (p=0,001). A neoangiogênese foi significativamente menor no grupo III comparada aos grupos I e II (p=0,05). A infiltração fibroblástica foi significativamente maior no grupo I e em comparação ao grupo III (p=0,035). Não ocorreu diferença significativa entre os grupos no que concerne à presença de infiltração de células inflamatórias e deposição de colágeno. Os dados obtidos permitem concluir que a QT IP precoce com 5-FU afetou negativamente a fase inicial da cicatrização de anastomoses colônicas. Contudo, a selagem com o TachoSil foi capaz de reverter alguns dos efeitos adversos decorrentes da QT. / The administration of 5-fluorouracil (5-FU) during the early postoperative period can decrease local cancer recurrence but may also cause impairment of the anastomotic healing. This study examined the effects of the use of this therapy and of the anastomotic sealing with a fibrin-collagen patch (TachoSil) on the healing of colon anastomoses. Forty male rats were divided into four groups (I to IV, 10 rats each) that underwent transection and anastomosis of the left colon. The anastomoses were covered with TachoSil in groups II and IV. Saline solution (2 ml/day groups I and II) or 5-FU (20 mg/kg/day; groups III and IV) was administered intraperitoneally (IP) once daily for three days. Bursting pressure (BP) was recorded and the anastomoses were examined macroscopically and graded histologically. The relative weight loss was significantly higher in group III than in the other groups (p=0.0004). Anastomotic dehiscense, postoperative adhesion formation, perianastomotic collections, and preanastomotic dilatation did not differ significantly among groups. BP was significantly lower in group III compared to all other groups (p=0.001). Neoangiogenesis was significantly lower in group III compared to groups I and II (p=0.05). Fibroblastic activity was significantly higher in group I compared to group III (p=0.035). Inflammatory cell infiltration and collagen deposition did not differ significantly among groups. Our results shown that the early postoperative IP chemotherapy with 5-FU impaired the healing of colon anastomoses. However, anastomotic sealing with TachoSil reversed some of the negative effects of this therapy.

A administração intraperitoneal de 5-fluorouracil (5-FU) no pós-operatório imediato reduz a recorrência local e prolonga a sobrevida dos pacientes com câncer colônico. Contudo, esse tratamento também pode prejudicar a cicatrização das anastomoses intestinais. O objetivo deste estudo foi determinar os efeitos da quimioterapia (QT) intraperitoneal (IP) pós-operatória (PO) precoce com o 5-FU e da selagem anastomótica com o TachoSil sobre o processo de cicatrização de anastomoses colônicas. Quarenta ratos foram divididos em quatro grupos (I - IV, com dez ratos em cada) e submetidos à secção do cólon esquerdo seguida por anastomose. As anastomoses dos ratos dos grupos II e IV foram cobertas com o TachoSil. Solução salina (2 ml/dia grupos I e II) ou 5-FU (20 mg/kg/dia grupos III e IV) foi administrado por via IP uma vez ao dia, desde do procedimento cirúrgico até a morte programada dos animais no quarto dia pós-operatório. Foram realizadas medidas da pressão de ruptura e análise histopatológica das anastomoses. A perda relativa de peso foi significativamente maior nos animais do grupo III comparado a todos os demais grupos (p=0,0004). Não houve diferença significativa entre os grupos no que se refere à presença de fístulas, coleções perianastomóticas, sinais de dilatação intestinal pré-anastomótica ou aderências pós-operatórias. A pressão de ruptura foi significativamente menor no grupo III comparada a todos os demais grupos (p=0,001). A neoangiogênese foi significativamente menor no grupo III comparada aos grupos I e II (p=0,05). A infiltração fibroblástica foi significativamente maior no grupo I e em comparação ao grupo III (p=0,035). Não ocorreu diferença significativa entre os grupos no que concerne à presença de infiltração de células inflamatórias e deposição de colágeno. Os dados obtidos permitem concluir que a QT IP precoce com 5-FU afetou negativamente a fase inicial da cicatrização de anastomoses colônicas. Contudo, a selagem com o TachoSil foi capaz de reverter alguns dos efeitos adversos decorrentes da QT. / The administration of 5-fluorouracil (5-FU) during the early postoperative period can decrease local cancer recurrence but may also cause impairment of the anastomotic healing. This study examined the effects of the use of this therapy and of the anastomotic sealing with a fibrin-collagen patch (TachoSil) on the healing of colon anastomoses. Forty male rats were divided into four groups (I to IV, 10 rats each) that underwent transection and anastomosis of the left colon. The anastomoses were covered with TachoSil in groups II and IV. Saline solution (2 ml/day groups I and II) or 5-FU (20 mg/kg/day; groups III and IV) was administered intraperitoneally (IP) once daily for three days. Bursting pressure (BP) was recorded and the anastomoses were examined macroscopically and graded histologically. The relative weight loss was significantly higher in group III than in the other groups (p=0.0004). Anastomotic dehiscense, postoperative adhesion formation, perianastomotic collections, and preanastomotic dilatation did not differ significantly among groups. BP was significantly lower in group III compared to all other groups (p=0.001). Neoangiogenesis was significantly lower in group III compared to groups I and II (p=0.05). Fibroblastic activity was significantly higher in group I compared to group III (p=0.035). Inflammatory cell infiltration and collagen deposition did not differ significantly among groups. Our results shown that the early postoperative IP chemotherapy with 5-FU impaired the healing of colon anastomoses. However, anastomotic sealing with TachoSil reversed some of the negative effects of this therapy.

Die Anastomoseninsuffizienz, als postoperative Komplikation der Kontinuitätswiederherstellung nach Oesophagusresektionen bei malignen Erkrankungen der Speiseröhre, stellt einen wesentlichen Faktor der erhöhten Patientenmortalität- und Morbidität dar. Ziel der Arbeit war es, den Einfluss von VEGF-A als Wachstumsfaktor, in Kombination mit einer, bereits als Medizinprodukt zugelassene Versiegelungsmatrix (TachoSil®) aus Kollagen, mit Fibrinogenbeschichtung, als Augmentation einer End-zu-End Oesophagogastrostomie im Tiermodell zu untersuchen. Es konnten mittels ELISA gezeigt werden, dass eine Liberation von VEGF, aus der damit inkubierten Versiegelungsmatrix, über die als kritisch für die postoperative Anastomosenheilung geltende Dauer von fünf Tagen, möglich ist. Es konnte nach Auswertung von drei Verdünnungsreihen eine wirksame Konzentration für die nachfolgenden Versuche ermittelt werden. Danach wurde in vitro, im Zellversuch an HUVECs, die Auswirkung auf die Zellproliferation unter Anwesenheit der Versiegelungsmatrix und VEGF-A untersucht. Hier zeigte sich wie erwartet die proliferationsfördernde Wirkung des VEGF-A auf Endothelzellen, jedoch auch ein unklarer antiproliferativer Effekt der Versiegelungsmatrix. Im nachfolgenden Tierversuch wurden 34 Brown Norway Rats einer Oberbauch- Medianlaparotomie mit nachfolgender Gastrolyse, Resektion des proximalen, kleinkurvaturseitigen Magenanteils, des Vormagens und des oesophagogastralen Übergangs unterzogen und im gleichen Eingriff eine Schlauchmagenbildung mit einer End-zu-End oesophagogastralen Anastomose durchgeführt. Bei 19 Tieren wurde die Anastomosenregion mittels TachoSil® 360° zirkulär augmentiert, bei 14 Tieren erfolgte die Augmentation der Anastomosenregion mit VEGF inkubiertem TachoSil® in gleicher Weise. Sechs Tiere verstarben postoperativ, die Todesursache blieb, trotz Obduktion unklar. Bei a.e. entzündlichen Veränderungen der Lunge schien eine pulmonale Komplikation wahrscheinlich. Am fünften postoperativen Tag wurden die bis dahin überlebenden Tiere relaparatomiert, der distale Oesophagus, der Schlauchmagen und das Duodenum wurden en-bloc reseziert und die Tiere intraoperativ euthanasiert. Anhand der Resektate erfolgte die manometrische Dichtigkeitsprüfung der Anastomosenregion, hier zeigte sich lediglich bei einem Tier, der nur mit TachoSil® augmentierten Gruppe, eine Anastomoseninsuffizienz. Alle anderen Resektate zeigten sich manometrisch suffizient, signifikante Unterschiede zwischen den verschiedenen Gruppen bestanden nicht. Abschließend wurde die notwendige Bruchkraft der verschiedenen Anastomosen ermittelt. Dies gelangt durch Einspannen der Resektate in ein Tensiometer. Hier wurden durchschnittlich 2,08 N bis zur Zerreißung der Anastomose gemessen. Signifikante Unterschiede zwischen den verschiedenen Gruppen bestanden nicht. Im Vergleich zum TachoSil® freien Vorversuch, der von Drescher et al. 2012 publiziert wurde, konnte abschließend gezeigt werden, dass die Anastomosenaugmentation mit TachoSil® die Insuffizienzrate signifikant senkte (0-8% vs. 33%). Die Anastomosenbruchkraft war in den TachoSil® Gruppen signifikant höher (2,08 N vs 1,53 N). Hinsichtlich der Verwendung von VEGF gab es keine statistisch signifikanten Unterschiede.:Inhalt Abkürzungsverzeichnis 3 1. Einleitung 5 1.1. Hypothesen 7 1.2. Anatomie des Oesophagus 8 1.3. Anatomie des Oesophagus bei Rattus norvegicus und vergleichende Anatomie der Vertebraten 11 1.4. Kurze Historie der Oesophaguschirurgie 11 1.5. Das Oesophaguskarzinom 15 2. Anastomosenheilung 19 2.1. Die Anastomoseninsuffizienz 21 2.2. Klassifikation der Anastomoseninsuffizienz 24 2.3. Prävention von Anastomoseninsuffizienzen 24 2.4. Erkennen von Anastomoseninsuffizienzen 25 2.5. Diagnostik von Anastomoseninsuffizienzen 26 2.6. Therapie von Anastomoseninsuffizienzen 26 2.7. Spezielle Situation oesophagogastraler Anastomosen 27 3. VEGF 34 4. TachoSil 40 5. Versuchsaufbau 42 6. Materialien und Methoden 43 6.1. Geräte und Software 43 6.2. Verbrauchsmaterialien 44 6.3. Reagenzien 44 6.4. Operative Versuche 46 6.5. Statistik 47 6.6. Liberationsversuch 47 6.7. HUVEC Anzuchtversuch 49 6.8. Konfokale Lasermikroskopie 52 6.9. Operative Versuchsdurchführung 52 6.9.1. Manometrie der Anastomosenregion 57 6.10. Tensiometrie der Anastomosenregion 58 7. Ergebnisse 59 7.1. VEGF Liberationsversuch 59 7.2. Auswirkung von TachoSil und VEGF-A auf die HUVEC Proliferation 60 7.3. Konfokale Lasermikroskopie 62 7.4. Operativer Versuch 64 7.5. Interpretation und Diskussion 65 7.6. Limitationen 71 7.7. Ausblick 71 8. Zusammenfassung der Arbeit 73 9. Literaturverzeichnis 75 10. Anlagen: 101 11. Abbildungsverzeichnis: 103 Erklärung über die eigenständige Abfassung der Arbeit 104 Danksagung 106