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Hämoxygenase-1 Induktion durch volatile Anästhetika. Regulation und Wirkung auf Leberblutfluss und hepatozelluläre Integrität nach Ischämie und Reperfusion
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Eine passagere Ischämie der Leber ist ein häufiges klinisches Ereignis, das zu schwerwiegenden Beeinträchtigungen der hepatozellulären Integrität führen kann. Die konsekutive Entwicklung eines akuten Leberversagens ist mit einer hohen Letalität assoziiert. Neben einer direkten ischämischen Schädigung beruht diese Form des Leberversagens wesentlich auf der Auslösung einer lokalen Entzündungsreaktion, einer gesteigerten Bildung freier Sauerstoffradikale und auf Störungen der Organdurchblutung während der Reperfusion.
Der Hämoxygenase-Stoffwechsel hat in der Leber entzündungshemmende, antioxidative und durchblutungsfördernde Wirkungen. Unsere Arbeitsgruppe konnte zeigen, dass volatile Anästhetika in der Leber zur de novo Expression der induzierbaren Form der Hämoxygenase (HO-1) führen können und somit durchblutungsfördernde Effekte sowohl auf makro- als auch auf mikrozirkulatorischem Niveau vermitteln.
Kürzlich gelang erstmals der Nachweis, dass die hepatische HO-1 Präinduktion durch volatile Anästhetika für deutliche organprotektive Effekte nach Ischämie und Reperfusion der Leber verantwortlich ist.
Das Ziel dieses Projektes ist die detaillierte Charakterisierung des beschriebenen Phänomens in Bezug auf beteiligte Regulationsmechanismen und den Krankheitsverlauf.
Team:
Dr. Rene Schmidt
Dr. Patrick Stoll
Regina Riess
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Induction of heme oxygenase-1 by volatile anesthetics: Regulation and effects on liver blood flow and hepatocellular integrity after ischemia and reperfusion
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Intermittent ischemia of the liver is a frequent clinical event, which can lead to serious impairments of the hepatocellular integrity. The resulting development of acute liver failure is associated with a high lethality. In addition to direct ischemic damage, this form of liver failure is dependent on the generation of free oxygen radicals, a local inflammatory reaction, and derangements of organ blood flow during reperfusion. The heme oxygenase metabolism exerts anti-inflammatory and anti-oxidative effects and promotes blood flow in the liver. We have previously shown that volatile anesthetics are potent inducers of hepatic HO-1 and thereby increase macro- and microcirculatory liver blood flow. Recently, we could also demonstrate that hepatic HO-1 up-regulation by volatile anesthetics exerts profound cytoprotective effects in a model of partial ischemia and reperfusion in the rat liver.
The goal of the present project is to identify possible regulatory mechanisms of this phenomenon and to characterize its effects on long-term outcome.
Team:
Dr. Rene Schmidt, M.D.
Dr. Patrick Stoll, M.D.
Regina Riess
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