Open Access

Günther Oprea

• Die Präkonditionierung mit den bakteriellen Zellwandbestandteilen Lipopolysaccharid (LPS) oder Lipoteichonsäure (LTA) führt in vivo zu einer Reduktion der myokardialen Infarktgröße nach Ischämie und Reperfusion (I/R). Hierbei wird durch die Präkonditionierung u.a. die Akkumulation neutrophiler Granulozyten im Ischämiegebiet während der Reperfusionsphase reduziert und somit einer der wichtigsten Mechanismen bei der Entstehung des Reperfusionsschadens am Herzen vermindert. In dieser Studie bedienten wir uns eines ex vivo Modells nach Langendorff mit regionaler I/R und zellfreier Perfusion. Wir konnten erstmalig eine LTA-Präkonditionierung in einem leukozytenfreien System zeigen und somit demonstrieren, dass die LTA-Präkonditionierung Mechanismen involviert, die unabhängig sind von einer Akkumulation neutrophiler Granulozyten. 24 Stunden nach einer Vorbehandlung der Ratten mit LPS, LTA, Kochsalz und/oder Dexamethason wurden die Herzen entfernt und retrograd mit oxygenierter Krebs-Henseleit-Lösung perfundiert. Die Herzen wurden einer 20-minütigen Ischämie, gefolgt von einer 2-stündigen Reperfusionsphase, unterzogen. Das Infarktrisikogebiet (Evans-Blue-Färbung) und das Infarktgebiet (pNBT-Färbung) wurden planimetrisch bestimmt. Die ischämische Präkonditionierung (IPC) wurde als Positivkontrolle unseres Modells verwendet. LTA- und LPS-Präkonditionierung führten - ebenso wie IPC - bei gleicher Dosierung in vergleichbarem Umfang zu einer signifikanten Reduktion der Infarktgröße. Dieser Effekt konnte durch Vorbehandlung mit Dexamethason vollständig aufgehoben werden, so dass gefolgert werden kann, dass die Protektion durch LPS bzw. LTA. von der Modulation der inflammatorischen Vorgänge im Endothel und Myokard mit abhängt.
• Preconditioning with bacterial wall fragments lipopolysaccharide (LPS) or lipoteichoic acid (LTA) reduce myocardial infarct size after ischemia and reperfusion (I/R) in rats in vivo. Preconditioning with LTA reduces neutrophil accumulation during reperfusion and thereby ameliorates one of myocardial reperfusion injury's most important mechanisms. In this study, we use an ex vivo model of regional myocardial I/R to investigate LTA preconditioning in a system devoid of leukocytes and to compare LTA versus LPS induced preconditioning. Rats were subjected to LTA or LPS with or without prior dexamethasone pre-treatment. Twenty-four hours after LTA or LPS challenge, hearts were removed and retrogradely perfused in a Langendorff setting. Hearts underwent 20 min of regional ischemia followed by 2 hours of reperfusion. Ischemic preconditioning (IPC) was performed as positive control. Myocardial infarct size was determined as the primary outcome marker. LTA and LPS preconditioning both lead to a marked reduction in infarct size similar to IPC, however no significant differences were found between LTA and LPS. The reduction in infarct size was abrogated by dexamethasone pre-treatment. We conclude that preconditioning with LTA and likewise with LPS confers myocardial protection in an ex vivo setting devoid of leukocytes, indicating that the previously shown inhibition of neutrophil accumulation in vivo is not the key mechanism involved in reducing infarct size. Dexamethasone inhibits preconditioning, suggesting that the underlying mechanism is dependent upon induction of a systemic inflammatory response to the LTA or LPS stimulus.