Der Einsatz von Ex-vivo-Modellen ermöglicht die experimentelle Untersuchung isolierter Organe, die vom Gesamtorganismus unbeeinflusst sind. Für viele Spezies und Organe sind solche Modelle bereits beschrieben. Wird das Organ dabei perfundiert, stehen flusskonstante und druckkonstante Perfusion zur Auswahl. Für den Larynx des Pferdes existiert in der Literatur bisher nur ein einziges flusskonstant perfundiertes Modell. Im Bereich der Pferdemedizin können solche Modelle helfen, neue Behandlungsoptionen der sogenannten recurrent laryngeal neuropathy (RLN) zu entwickeln, bei der es zu einer Atrophie des Musculus cricoarytaenoideus dorsalis (CAD) kommt.
Die Studie hatte zum Ziel, ein druckkonstant perfundiertes Ex-vivo-Modell des equinen Larynx zu etablieren, in dessen Fokus insbesondere die Funktionalität des CAD stand. Hierzu wurden in zwei Vorversuchsphasen verschiedene Parameter auf ihre Eignung als Marker für die Vitalität des entnommenen Kehlkopfes getestet. Die ermittelten Parameter wurden dann in den Hauptversuchen verwendet, um die Vitalität des perfundierten Kehlkopfes zu Beginn und am Ende der Perfusion zu untersuchen.
Für die Untersuchungen wurden Kehlköpfe von 16 Pferden verwendet. Diese wurden im direkten Anschluss an die Euthanasie frisch entnommen und im Labor an einen Perfusionskreislauf angeschlossen. Hierzu wurde eine modifizierte Tyrode-Lösung beidseits über die Arteria thyroidea cranialis perfundiert. Die Lösung wurde über den gesamten Versuchszeitraum mit Carbogen begast und somit ein pH-Wert von 7,35 bis 7,45 gehalten. Es wurde ein konstanter Perfusionsdruck von 9,81 kPA eingestellt. Im Anschluss an die Adaptationsphase wurden die Vitalitätsparameter zur Überprüfung der Unversehrtheit und Funktionalität der arteriellen Gefäßversorgung und des CAD getestet. Neben der myogenen Autoregulation wurde die Reaktion der Gefäße auf die Zugabe von Noradrenalin (NA), Nitroprussid (NO) und Papaverin (Papa) als Vasokonstriktor (NA) und Vasodilatatoren (NO, Papa) ermittelt. Des Weiteren wurde die Kontraktilität und Funktionalität des CAD durch Messung des intramuskulären Druckes nach elektrischer Stimulation überprüft. Zusätzlich wurden aus dem Perfusat Proben zur Messung von Laktat und der Aktivität der Laktat-Dehydrogenase (LDH) zu drei Zeitpunkten entnommen. Für die statistische Auswertung wurden eine einfache ANOVA mit wiederholten Messungen sowie der Holm-Sidak-Test als Post-hoc-Test im Falle signifikanter Unterschiede verwendet. Dabei wurde eine Wahrscheinlichkeit von p < 0,05 als statistisch signifikant angenommen.
Im Hauptversuch konnten an n = 5 Kehlköpfen Perfusionen über einen Zeitraum von 352 ± 18,59 Minuten durchgeführt werden. Die myogene Autoregulation zu Beginn der Perfusion war bei drei Kehlköpfen und zum Ende der Perfusion bei vier Kehlköpfen sichtbar. Auf die Zugabe von NA reagierten am Beginn der Perfusion vier Kehlköpfe und am Ende der Perfusion alle fünf Kehlköpfe mit einer Vasokonstriktion. NO erzeugte am Versuchsbeginn bei vier Kehlköpfen eine Vasodilatation. Die Zugabe von NO und Papa führte am Versuchsende in allen Fällen zu einer Vasodilatation. Die Kontraktilität des CAD nach elektrischer Stimulation konnte in allen Fällen am Versuchsbeginn und Versuchsende gemessen werden. Bei Überprüfung der Funktionalität des CAD zeigten sich insgesamt heterogene Messergebnisse. Im Verlauf der Perfusion stiegen sowohl die Konzentration des Laktats als auch die Aktivität der LDH statistisch signifikant an, lagen aber beide im Bereich der für das Pferd in der Literatur beschriebenen Normwerte.
Die vorliegende Arbeit beschreibt erstmalig die Etablierung eines druckkonstant perfundierten Ex-vivo-Modells des equinen Larynx. Über verschiedene Vitalitätstests wurde die Intaktheit und Funktionalität des perfundierten Kehlkopfes überprüft. Die myogene Autoregulation hat sich als sinnvoller aber störanfälliger Test erwiesen. Die Applikation vasoaktiver Substanzen zur Überprüfung der Funktionalität der arteriellen Gefäße hat sich als sehr zuverlässig gezeigt. Der Test auf Kontraktilität des CAD hat sich als Vitalitätsparameter mit geringer Aussagekraft gezeigt. Der Test auf Funktionalität des CAD hingegen hatte eine höhere Aussagekraft über die Vitalität des entnommenen Kehlkopfes, zeigte aber auch interindividuelle Schwankungen. Das in der vorliegenden Arbeit beschriebene Ex-vivo-Modell stellt eine solide Grundlage für weitere Untersuchungen auf dem Gebiet der Kehlkopflähmung dar.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa:de:qucosa:21199 |
| Date | 14 May 2018 |
| Creators | Otto, Sven |
| Contributors | Dhein, Stefan, Mülling, Christoph K. W., Universität Leipzig |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | German, German |
| Detected Language | German |
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| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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