Zeitschrift für Nephrologie und Therapeutik

Hyperoxie-induzierte Präkonditionierung gegen ischämische Nierenschäden wird durch reaktive Sauerstoffspezies vermittelt, steht aber nicht mit den Hitzeschockproteinen 70 und 32 in Zusammenhang - Reza Heidari – Universität Teheran

Abstract

Reza Heidari

Ziel: Die Vorbehandlung von Ratten mit normobarer Hyperoxie (O2 ≥95 %) kann eine späte Vorkonditionierung gegen renale Ischämie-Reperfusionsschäden (IR) bewirken. In dieser Studie untersuchten wir wahrscheinliche Mechanismen von IR-Schäden wie die Rolle von reaktiven Sauerstoffspezies (ROS), renalen Antioxidantien und Hitzeschockproteinen (HSP) 32 und 70 während der verzögerten Hyperoxie-Vorkonditionierung (HO). Methoden: 52 Ratten wurden in 7 Gruppen aufgeteilt: (A) IR, (B) HO + IR, (C) Mercaptopropionylglycin (MPG) + HO + IR, (D) MPG + IR, (E) HO + Schein, (F) MPG + Schein und (G) Schein. Ratten in den folgenden Untersuchungsgruppen (Gruppe B, C und E) wurden an sechs aufeinanderfolgenden Tagen 4 Stunden pro Tag in einer normobaren hyperoxischen Umgebung gehalten und anschließend 40 Minuten lang einer Ischämie ausgesetzt; Tiere in der Kontrollgruppe (Gruppe A, D, F und G) wurden in einem normoxischen Käfig gehalten. Am Ende der Vorkonditionierungsphase wurde eine 24-stündige Reperfusion durchgeführt. Die Nierenfunktion wurde durch Messung des Serumkreatinins (Cr), des harnstoffgebundenen Stickstoffs (BUN) und der Kreatinin-Clearance (CLCr) beurteilt. Die Induktion des antioxidativen Systems wurde durch Messung der renalen Katalase- (CAT) und Superoxiddismutase- (SOD) Aktivitäten sowie des Glutathion- (GSH) und Malondialdehyd- (MDA) Gehalts bewertet. Die Rolle von ROS wurde mithilfe von MPG (einem ROS-Fänger) untersucht. HSP32- und 70-mRNA und Protein wurden ebenfalls bestimmt. Ergebnisse: Die hyperoxievorkonditionierte IR-Gruppe (B) wies im Vergleich zur IR-Gruppe (A) niedrigere Plasma-Cr- und BUN-Werte und höhere CLCr-Werte auf (P≤0,016). Die Verabreichung von MPG führte in Gruppe C im Vergleich zur hyperoxievorkonditionierten Gruppe B zu einem Anstieg von Plasma-Cr und BUN und einem Rückgang von CLCr (P≤0,004). Die hyperoxievorkonditionierte IR-Gruppe wies im Vergleich zur IR-Gruppe A eine höhere CAT-Aktivität und einen höheren GSH-Spiegel auf (P≤0,007), während die Verabreichung von MPG den GSH-Spiegel nicht veränderte, aber zu einem Rückgang der CAT-Aktivität in Gruppe D im Vergleich zur Gruppe B führte (P<0,001). Die SOD-Aktivität änderte sich bei hyperoxievorkonditionierten ischämischen Ratten im Vergleich zu ischämischen Ratten nicht. Die Hyperoxie-Präkonditionierung und die MPG-Gabe bei ischämischen Tieren führten zu keiner nennenswerten Veränderung des MDA-Spiegels im Vergleich zur IR-Gruppe A. Auch gab es keine klinisch relevanten Unterschiede in HSP32- und 70-mRNA und Protein zwischen allen Gruppen. Schlussfolgerung: Die vorliegende Studie zeigt, dass wiederholte Vorexposition gegenüber Hyperoxie nachfolgende Nieren-IR-Schäden in diesem Rattenmodell der Nierenischämie verringern kann. Die Produktion freier Radikale nach Hyperoxie scheint unabhängig vom HSP-Spiegel eine entscheidende Rolle beim durch Hyperoxie induzierten Nierenschutz zu spielen. Antioxidative Enzymaktivitäten und insbesondere Katalase scheinen an diesem Nierenschutzmechanismus beteiligt zu sein