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Fabian Bormann

• Der hämorrhagische Schock mit nachfolgender Reperfusion induziert eine Inflammationsreaktion, die in hepatozellulären Schäden, Organversagen und / oder Mortalität enden kann. Vorherige Studien können eine antiinflammatorische Wirkung des Simvastatins bei akuter Inflammation zeigen. Ziel der vorliegenden Arbeit ist es darzustellen, ob Simvastatin durch seine pleiotropen Effekte gemeinsam mit der Reduzierung des Leberschaden und des Inflammationsgeschehen, die Letalität nach H/R im Tiermodell verringern kann. Als methodischer Ansatz dient ein H/R-Modell an weiblichen LEWIS-Ratten. Nach 6-tägiger intraperitonealer Vorbehandlung mit Simvastatin (5 mg / kg) wird ein 60 minütiger hämorrhagischer Schock (Blutdruck 30 ± 2 mm Hg) induziert und durch eine Reperfusion beendet. Nach 2 Stunden werden Gewebe- und Blutproben entnommen, nach 72 h die Mortalität beurteilt. Die Beurteilung der hepatozellulären Schädigung erfolgt durch die Messung der ALT-Serumkonzentration sowie durch die histopathologische Auswertung repräsentativer Leberschnitte nach HE-Färbung. Apoptotische und nekrotische Zelluntergänge (TUNEL- und M30-Färbung) sowie die lokale als auch systemische Immunantwort (CAE-Färbung und Messung der Serum IL-6 Konzentration) werden untersucht. Der im Lebergewebe bei H/R entstehende oxidative und nitrosative Stress lässt sich durch die 4-HNE- und 3-NT Färbung, die hepatische Umgestaltung des Aktin-Zytoskeletts mittels Alexa Fluor Phalloidin® sichtbar machen. Die ROCK-I, HO-1, eNOS sowie die eNOS (p) Aktivität werden mit Hilfe des Western Blots analysiert. Ein p < 0.05 wird als signifikant erachtet (ANOVA). Die Neugestaltung des Zytoskeletts, apoptotische und nekrotische Vorgänge, proinflammatorische Signalwege, die Expression der Enzyme Hämoxygenase-1, endotheliale Stickstoffsynthase und RhoKinase-1 sowie oxidativer und nitrosativer Stress werden durch Simvastatin positiv beeinflusst und dadurch wird die Mortalität signifikant reduziert. Die Enzyme ROCK-I, HO-1 und eNOS sind bei den beteiligten Signalkaskaden von entscheidender Rolle. Die gegenwärtige Studie zeigt, dass Simvastatin neben den bereits bekannten lipidsenkenden Eigenschaften noch weitere pleiotrope Effekte besitzt, die das Ausmaß der systemischen Inflammationsreaktion sowie die Mortalität nach einem hämorrhagischen Schock deutlich beeinflussen. Der Schlüssel zu einer geringeren Sterblichkeit liegt nach unseren Untersuchungen im Erhalt der hepatischen Integrität. Diese viel versprechenden Ergebnisse könnten mit die Grundlage eines möglichen therapeutischen Ansatzes in der Verhinderung der Folgen von H/R bilden.
• Hemorrhagic shock and resuscitation (H/R) induce inflammatory reaction resulting in hepatocellular damage, organ failure and / or mortality. Previous studies showed that simvastatin, a HMG-CoA reductase inhibitor, has been associated with beneficial effects in other models of acute inflammation. Aim of the present study is to evaluate the effects of simvastatin treatment before H/R on hepatic injury, the inflammatory reaction and mortality induced by H/R in a rat in vivo model. Before H/R, female Lewis rats were pretreated intraperitoneally for 6 days with Simvastatin (5 mg / kg). Then, rats were hemorrhaged to an arterial blood pressure of 30 ± 2 mm Hg for 60 min and resuscitated. 2 h later tissue was collected and mortality was assessed after 72 h. Plasma alanin aminotransferase (ALT), apoptosis and necrosis as well as 4-hydroxynonenal (4-HNE, indicates oxidative stress) and 3-nitrotyrosine (3-NT, indicates nitrosative stress) were determined. Further infiltration with neutrophils and serum IL-6 levels were analysed as well as cytoskeletal rearrangements. ROCK-I, HO-1, eNOS und eNOS (p) activity was measured via Western-Blot. A p < 0.05 was considered significant (ANOVA). ALT in vehicle treated group was significantly increased after H/R, whereas in simvastatin treated group, ALT increase was blunted. Histopathological analysis revealed that liver apoptosis and necrosis were also attenuated to a large extent 2 h after resuscitation in simvastatin pretreated rats. Hepatic infiltration with neutrophils assessed via CAE and serum IL-6 levels as well as 4-HNE and 3-NT content were blunted in simvastatin treated group after H/R compared to vehicle treated group. Cytoskeleton rearrangements induced by H/R were reduced by simvastatin. Further simvastatin treatment leads to an increase in eNOS and HO-1 expression as well as eNOS activation. ROCK-I expression was decreased by simvastatin treatment compared to vehicle treated rats after H/R. Simvastatin significantly decreased mortality 72 h after H/R. We conclude that treatment with simvastain before H/R prevents hepatocellular injury, reduces the inflammatory reaction, decreases formation of reactive oxygen and nitrogen species and also reduces cytoskeletal rearrangements. The mechanism underlying involves activation of ROCK-I, HO-1 and eNOS. These effects result in enhanced survivial after H/R induced by simavstatin and may therefore extend the therapeutic horizon for preventing organ injury and mortality after hemorrhagic shock.