Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Präkonditionierung der Rattenleber durch Ginkgo Biloba Extrakt (Egb 761) vor warmer Ischämie und Reperfusion

Krägenau, Dana

Egb761 is a standardized plant extract of dried Ginkgo Biloba leaves. Its essential compounds are known to scavange free hydroxyl (HO-)-, peroxid (HOO-)- and superoxid radicals (O2-). Extracts from the leaves of Ginkgo Biloba trees have been used therapeutically for centuries in traditional Chinese medicine and is widely prescribed as therapy for several vascular diseases involving ischemic events, such as cerebrovascular and peripheral vascular insufficiencies. Previous studies of rat liver ischemia and reperfusion (I/R) have shown that intravenous  application of Egb761 prior to organ reperfusion improves hepatic microcirculation and reduces sinusoidal leukocyte adhesion. However, these findings were accompanied by increased serum levels of AST and ALT and with increased HSP70-mRNA and EGR-1-mRNA levels after 120 minutes of reperfusion, suggesting that Egb761 increases ischemia and reperfusion injury.   The present study determined whether the increased serum transaminases after I/R and Egb761 application in fact reflect increased reperfusion injury or if it is a transitory effect of recruited non-perfused sinusoids, using a model of prolonged reperfusion time of 12 hours. In addition, this study examined the effects of intravenous administration of Egb761 on the induction of HSP70-mRNA and whether preconditioning of the rat liver reduces ischemia and reperfusion injury. Each experiment was conducted on an established rat liver ischemia and reperfusion model. Ischemia and reperfusion injury was assessed by serum AST and ALT levels, and intrahepatic HSP70-mRNA and EGR-1-mRNA expression. The results of this study show that intravenous administration of Egb761 during liver ischemia leads to a significant increase of serum AST and ALT even after 12 hours of reperfusion. Compared to the control group, these findings were accompanied by an increased intrahepatic HSP70-mRNA und EGR-1-mRNA expression. These results underline the assumption, that application of Egb761 prior to reperfusion cause increased reperfusion injury and that the increased serum AST and ALT levels are not caused by recruitment of non-perfused sinusoids, due to improved microcirculation. Moreover, the study demonstrate the possibility of rat liver preconditioning, by Egb761 mediated induction of HSP70-mRNA prior to liver ischemia and reperfusion, which leads to a significant decrease of serum transaminases and reperfusion injury after I/R of the liver. In conclusion, these results suggest Egb761 as an useful agent for liver preconditioning, which might reduce the operative risk of extensive liver resection.

Egb 761 ist ein standardisiertes pflanzliches Extrakt, mit antioxidativen Eigen­schaften, welches schon erfolgreich zur Behandlung von peripheren Durchblutungs­störungen ein­gesetzt wurde. In Vorarbeiten wurde gezeigt, dass die intravenöse Gabe von Egb 761 vor Reperfusion der ischämischen Rattenleber, trotz Verbesserung der post-ischämischen Mikrozirkulation, zu einer Erhöhung der Transaminasen (AST, ALT) nach 120 Minuten Reperfusion führt und somit auf eine Verstärkung des Ischämie- und Reperfusionsschadens hindeutet.  Diese Arbeit überprüfte im Langzeitversuch während 12 Stunden Reperfusion der ischämischen Rattenleber, ob die durch Egb 761 verursachte Transaminasen-erhöhung nur passager durch die Rekrutierung nicht-perfundierter Sinusoide verursacht wurde oder ob der Transaminasenerhöhung tatsächlich eine Verstärkung des Ischämie- und Reperfusionsschadens zugrunde liegt. Zudem wurde untersucht, ob die intravenöse Egb 761-Applikation per se zu einer HSP-70-Induktion führt und ob sich durch Präkonditionierung der Rattenleber der Ischämie- und Reper­fusionsschaden vermindern lässt. Alle Versuche wurden an einem etablierten Ischämie/Reperfusionsmodell der Ratten­leber durchgeführt. Zur Beurteilung des Ischämie- und Reperfusionsschadens wurden die Serum-Transaminasen AST und ALT sowie molekularbiologisch HSP-70 und Egr-1 bestimmt. Die Ergebnisse der durchgeführten Studie zeigen, dass die intraischämische Applikation von Egb 761 auch nach 12 Stunden Reperfusion zu einer deutlichen Erhöhung von AST und ALT führt und mit einer verstärkten intrahepatischen HSP70- und Egr-1-Expression gegenüber der Kontrollgruppe korreliert. Die gesteigerte Transaminasenerhöhung nach Egb 761-Applikation vor Reperfusion reflektiert somit eine Verstärkung des Parenchymschadens und ist nicht Ausdruck einer verbesserten Mikrozirkulation die passager eine Art "Auswascheffekt" bewirkt. Weiterhin konnte demonstriert werden, dass sich die Rattenleber durch eine Egb 761 vermittelte HSP-70-Induktion vor Ischämie und Reperfusion präkonditionieren lässt und zu einer Verminderung der Transaminasen gegenüber der Kontrollgruppe führt. Von daher könnte -eine noch zu prüfende analoge Wirkungsweise beim Menschen vorausgesetzt- mit der oralen Einnahme oder intravenösen Applikation von Egb 761 eine wenig aufwendige Methode zur Präkonditionierung der Leber vor Leberresektionen gefunden sein, die eine an den operativen Eingriff gebundene Präkonditionierung zur Verminderung des Operationsrisikos ersetzen könnte.

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Krägenau, Dana: Präkonditionierung der Rattenleber durch Ginkgo Biloba Extrakt (Egb 761) vor warmer Ischämie und Reperfusion. Hannover 2005. Tierärztliche Hochschule.

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