Die Wirkung von Bradykinin auf die zerebrale Mikrozirkulation

In der vorliegenden Arbeit wurde die Wirkung von Bradykinin auf die zerebrale Mikrozirkulation untersucht. Von besonderer Bedeutung war hierbei die Beurteilung der Interaktion von Leukozyten und Thrombozyten mit dem Gefasendothel. Die verschiedenen Schritte der Leukozyten Aktivierung wurden bei vielen verschiedenen Krankheitsbildern nachgewiesen und tragen durch eine Verstarkung einer initialen Entzundungsreaktion zu einer zusatzlichen Schadigung des Gewebes bei. Zunehmend gibt es auch Hinweise fur eine Beteiligung der Thrombozyten an der sekundaren Gewebsschadigung z.B. nach Ischamie und Reperfusion unterschiedlicher Organsysteme. Die einzelnen Mechanismen, die zur Initiierung von Leukozyten und Thrombozy-ten Endothelinterkationen fuhren sind nur unzureichend verstanden. Untersuchungen an unterschiedli-chen Organen und bei unterschiedlichen Krankheitsbildern weisen auf eine Rolle des Kallikrein Kinin Systems bei der Aktivierung von Leukozyten hin. Die genauen Ablaufe und die verantwortlichen Re-zeptoren des Kallikrein Kinin Systems wurden in der zerebralen Mikrozirkulation bisher nicht unter-sucht. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war deshalb, die Wirkung von Bradykinin auf die zerebrale Mikrozirkulation und die dafur verantwortlichen Rezeptoren in einem in vivo Modell mit Hilfe der Fluoreszenz Intravitalmikroskopie zu untersuchen. Die Beurteilung der Mirkozirkulation sollte dabei in vivo erfolgen mit Zuhilfenahme der Histologie zur Beurteilung einer moglichen Extravasation von Leukozyten in das Hirnparenchym. Zur Durchfuhrung der Untersuchungen wurde erstmals eine Methode zur Fluoreszenzfarbung von Thrombozyten in der Mongolischen Wustenrennmaus etabliert. Dies ermoglichte in dem bereits etab-lierten Tiermodell des geschlossenen Schadelfensters die Untersuchung der einzelnen Schritte der Thrombozyten Endothelinteraktion in vivo. Zur Farbung der Thrombozyten war deren Isolation notig, wobei die Aufrechterhaltung der Funktion der Thrombozyten in vitro und in vivo nachgewiesen wur-de. In dem verwendeten Modell war somit die Beurteilung von Leukozyten und Thrombozy-ten Endothelinteraktionen, arteriellen und venosen Gefasdurchmessern, der funktionellen Kapillar-dichte, der mikrovaskularen Durchblutung und der Storung der Blut Hirnschranke moglich. Um eine mogliche Rolle des Kallikrein Kinin Systems bei pathologischen Vorgangen der zerebralen Mikrozirkulation zu untersuchen, erfolgte die intravasale Applikation von Bradykinin in verschiede-nen Konzentrationen uber einen Zeitraum von 30 Minuten in die A. carotis interna. Wahrend der Bradykinin Infusion kam es zu einem dosisabhangigen Abfall des Blutdrucks sowie der mikrovaskularen Durchblutung. Diese Werte erholten sich nach Ende der Infusion wieder und erreich-ten teilweise das Ausgangsniveau. Als moglicher Mechanismus fur den Abfall des Blutdrucks und der Durchblutung kommt eine systemische Vasodilatation in Frage. Eine Veranderung der zerebralen Ge-fasdurchmesser konnte nicht festgestellt werden. Die Blockade des Kinin B2 Rezeptors fuhrte zu einer Verringerung des Blutdruckabfalls wahrend der Bradykinin Infusion sowie zu einem hoheren Anstieg des Blutdrucks bis zum Ende des Beobachtungszeitraums. Auserdem fuhrte die Kinin B2 Rezep-tor Blockade zu einer geringeren Reduktion der mikrovaskularen Durchblutung wahrend der Bradyki-nin Infusion. Im Gegensatz dazu fuhrte die Blockade des Kinin B1 Rezeptors zu einer ausgepragteren Reduktion der mikrovaskularen Durchblutung wahrend der Infusion sowie am Ende des Beobach-tungszeitraums. Bradykinin induziert einen dosisabhangigen Anstieg der Anzahl rollender und adharenter Leukozyten. Die Anzahl rollender Leukozyten nahm bis zum Ende des Beobachtungszeitraums stetig zu, die An-zahl adharenter Leukozyten erreichte den Hochstwert eine Stunde nach Ende der Bradykinin Infusion. Analog zu den Untersuchungen aus der Intravitalmikroskopie fand sich in der histologischen Untersu-chung mit Hilfe der Esterase Farbung eine erhohte Anzahl von Leukozyten im Hirnparenchym. Diese Ergebnisse legen nahe, dass Bradykinin Leukozyten Endothelinteraktionen initiieren kann und an allen Schritten der Aktivierung bis zur Emigration in das Gewebe beteiligt ist. Diese Vorgange schei-nen durch den Kinin B2 Rezeptor vermittelt zu werden, da eine Blockade desselben die Leukozy-ten Aktivierung verringern konnte. Die Blockade des Kinin B1 Rezeptors fuhrte zu keiner signifikan-ten Veranderung der Leukozyten Endothelinteraktionen. Analog zur Wirkung auf die Leukozyten Endothelinteraktion fuhrte Bradykinin zu einer Initiierung von Thrombozyten Endothelinteraktionen. Allerdings konnte lediglich eine erhohte Anzahl rollender Thrombozyten beobachtet werden, adharente Thrombozyten wurden nicht beobachtet. Eine mogliche Erklarung bieten Untersuchungen, die zeigen konnten, dass Bradykinin eine Thrombozy-ten Aktivierung hemmen kann. Da diese fur die Adharenz der Zellen am Gefasendothel notig ist, kann Bradykinin zwar durch Hochregulation endothelialer Adhasionsmolekule ein Rollen der Zellen am Endothel bewirken, jedoch eine feste Adharenz verhindern. Wie bereits bei den Leukozy-ten Endothelinteraktionen fuhrte die Gabe des Kinin B2 Rezeptorantagonisten zu einer Verringerung der rollenden Thrombozyten. Die funktionelle Kapillardichte anderte sich durch Infusion von Bradykinin ohne Rezeptorantagonisie-rung nur vorubergehend. Allerdings fuhrte eine Blockade des Kinin B1 Rezeptors zu einem stetigen Abfall der funktionellen Kapillardichte bis zum Ende des Beobachtungszeitraums. Die verantwortli-chen Mechanismen sind dabei unklar, eine erhohte Anzahl von adharenten Leukozyten oder ein Ver-schluss der untersuchten Gefasabschnitte durch Thrombozytenaggregate konnte nicht beobachtet wer-den. Insgesamt weisen die vorgestellten Versuche auf eine Beteiligung des Kallkrein Kinin Systems bei der Aktivierung von Leukozyten und Thrombozyten in der zerebralen Mikrozirkulation hin. Dieser Me-chanismus scheint durch den Kinin B2 Rezeptor vermittelt zu werden und wird moglicherweise durch eine Hochregulation endothelialer Adhasionsmolekule vermittelt. Die Aktivierung des Kinin B1 Re-zeptors konnte eine protektive Wirkung gegen die Mangelperfusion von Kapillaren mit Abnahme der nutritiven Durchblutung haben. Diese Ergebnisse bieten eine mogliche Erklarung fur den protektiven Effekt von Kinin B2 Rezeptoran-tagonisten in unterschiedlichen Modellen zerebraler Insulte. Eine protektive Wirkung des Kinin B1 Rezeptors wurde haufig postuliert, es gibt jedoch bisher wenige Untersuchung zur Wirkung von Kinin B1 Rezeptoragonisten bei pathologischen Prozessen des Gehirns. Die vorliegenden Ergebnisse konnen die Grundlage fur weitere Untersuchungen zu Veranderungen der Mikrozirkulation bei verschiedenen Krankheitsbildern des zentralen Nervensystems bilden. Nur eine genaue Kenntnis der komplexen und multifaktoriellen pathophysiologischen Prozesse wird eine effektive Therapie dieser Erkrankungen ermoglichen.