Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Das akute Nierenversagen als Entität des Multiorgandysfunktionssyndroms (MODS) bei der polymikrobiellen Sepsis

Schmidt, Janna

Due to its complex nature the multi organ dysfunction syndrome (MODS) remains one of the main causes for mortality in the field of the emergency medicine. So far research has mainly focused on the first organs to fail. These are the lung and the liver. Being one of the last organs to fail the kidney has therefore not been explored very much in this context. Since MODS is caused by primary sepsis as well as secondary sepsis (the latter as a consequence of bacteria translocation due to an ischemic intestinum in the trauma setting), cecal ligation and puncture (CLP) is an appropriate method to experimentally induce sepsis and - as a consequence of this - MODS. In this thesis the question was addressed whether CLP causes acute renal failure (ARF) and how the pathological changes appear. The experiments were performed in C57Bl/6 mice. Two different methods were used to examine renal functional parameters: 1. collecting urine in a metabolic cage to determine the clearance of creatinine and glomerular filtration rate (GFR); 2. taking urine from the catheterized bladder after infusion of inulin and para-aminohippuric acid (PAH), determinining the clearance of inulin and PAH and hence determiming GFR and renal blood flow (RBF). By exploring the clinical state of the mice, cytokines, organhistology and renal functional parameters and by comparing the results with those of a control group two facts became clear: 1. CLP in contrast to sham results in MODS and ARF; 2. The environment of the metabolic cage has a negative impact on lethality of the CLP-group. This second point seems to be caused by stress, since there has been granulocte infiltration and edema in the control-group as well and stress hormones do cause neutrophilia.  The conclusions are as follows: 1. sepsis caused by CLP leads to an early ARF in the context of MODS; 2. to determine renal functional parameters, the infusion of inulin and PAH into the mouse is to be preferred to collecting urine in the metabolic cage.

Das Multiorgandysfunktionssyndrom (MODS) ist trotz intensiver Forschungen aufgrund seiner Komplexität noch immer eine der Haupttodesursachen in der Notfallmedizin. Bisher sind die primär versagenden Organe Lunge und Leber der Fokus der Grundlagenforschung gewesen. Die Niere ist als eines der zuletzt versagenden Organe in diesem Zusammenhang noch wenig erforscht. Da das MODS sowohl durch eine primäre Sepsis als auch durch eine sekundäre Sepsis (in Folge einer bakteriellen Translokation aus einem ischämischen Darm) ausgelöst wird, ist die zäkale Ligation und Punktion (CLP) eine adäquate Methode zur experimentellen Induzierung einer Sepsis mit konsekutivem MODS. Mit der vorliegenden Arbeit soll im Tierversuch mit Mäusen des Inzuchtstammes C57Bl/6 geklärt werden, ob im postseptischen Verlauf nach CLP ein akutes Nierenversagen (ANV) ausgelöst wird und wie sich die renalen Veränderungen im Vergleich zu einer laparatomierten Kontrollgruppe (Sham) darstellen. Dazu wurden zur Überprüfung der Nierenfunktionsparameter zwei Methoden angewandt: 1. Die Gewinnung von Sammelharn im Stoffwechselkäfig zur Bestimmung der glomerulären Filtrationsrate (GFR) über die Kreatinin-clearance; 2. Die Infusion von Inulin und PAH über die Schwanzvene unter Narkose zur Bestimmung der GFR (durch die clearance des glomerulär filtrierten Inulins) und des renalen Blutflusses (RBF) (durch die clearance der tubulär sezernierten PAH). Anhand des klinischen Status der Tiere, der Zytokine, der Organhistologie sowie der Nierenfunktionsparameter konnten zwei Tatsachen verdeutlicht werden: 1. Die CLP induziert im Vergleich zur Kontrollgruppe neben dem MODS ein ANV; 2. Der Stoffwechselkäfig hat einen negativen Effekt auf die Letalität der CLP. Als Grund für den negativen Einfluss des Stoffwechselkäfigs wird Stress vermutet, da auch innerhalb der Kontrollgruppe histologisch Granulozyteninfiltration und Ödematisierung in Lunge, Leber und Niere stattgefunden haben. Daraus sind folgende Schlüsse zu ziehen: 1. Bei Sepsisinduktion durch CLP kommt es frühzeitig zu einem ANV im Rahmen eines MODS; 2. Die Bestimmung der Nierenfunktionsparameter anhand der Inulin- und PAH-clearance ist der Bestimmung der Kreatinin-clearance unter Verwendung von Stoffwechselkäfigen vorzuziehen.

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Schmidt, Janna: Das akute Nierenversagen als Entität des Multiorgandysfunktionssyndroms (MODS) bei der polymikrobiellen Sepsis. Hannover 2005. Tierärztliche Hochschule.

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