title: The impact of O3/O2-gas mixture in the peritonea on the production of cytokines and pain induction
title: Auswirkung von O3/O2-Gasgemisch im Peritoneum auf Zytokinproduktion und Schmerzinduktion
Creators: name: Springmann, Volker Christian
Publisher: name: Philipps-Universität Marburg
Year: 2014
Subjects: Schmerz
immune system
Immunsystem
intraperitoneal O3/O2-insufflation-therapy
pain
Medizin, Gesundheit
Ozontherapie

description: Ozon (O3) ist ein metastabiles Gas,
      welches unter Bildung von reaktiven Sauerstoffverbindungen
      zerfällt. Durch sein großes Oxidationsvermögen und seine
      antiseptische Wirkung wird es als Therapeutikum in der
      Humanmedizin häufig extrakorporal verwendet. Über die
      schmerzinduzierenden und immunmodulatorischen Effekte von O3
      im Rahmen einer intrakorporalen Anwendung ist derzeit noch
      wenig bekannt. Ziel dieser Arbeit war es, den Schmerzaspekt
      einer intraperitonealen Insufflation eines radikalen
      O3/O2-Gasgemischs zu untersuchen. Ein weiteres Ziel stellte
      die Sammlung von Anhaltspunkten der Ozonwirkung auf das
      Immunsystem dar. Im ersten Teil der Arbeit führten wir zur
      Detektion und Charakterisierung einer möglichen
      Schmerzbelastung unter intraperitonealer
      O3/O2-Insufflationstherapie einen Writhing-Verhaltensversuch
      durch. Es erfolgte der Verhaltensvergleich von
      C-57BL/6-Mäusen nach intraperitonealer Insufflation eines
      O3/O2-Gasgemisches mit Mäusen nach intraperitonealer
      Applikation von reinem Sauerstoff (100%-iges O2), von
      Essigsäure (7 %-ige H3C-COOH, Positivkontrolle) oder 0,9
      %-iger NaCl-Lösung (Sham). Nach Durchführung des
      Writhing-Tests wurden die Versuchstiere dekapitiert und
      Gewebeproben (u.a. Rückenmark und Milz) entnommen. Im zweiten
      Teil erfolgte die weitere Analyse einer möglichen
      Schmerzkomponente unter O3/O2-Pneumoperitoneum durch Messung
      der c-fos-Genexpression im thorakolumbalen Rückenmark mittels
      Realtime- PCR (qPCR). Des Weiteren wurde die Ozonwirkung auf
      das Immunsystem untersucht. Hierzu wurde die Veränderung der
      Genexpression der proinflammatorischen Zytokine IL-6 und
      IL-1ß im sekundär Lymphatischen Milzgewebe der Maus durch
      eine weitere qPCR ermittelt. Das Ergebnis des
      Writhing-Verhaltensversuchs schließt die Entstehung von
      viszeralem Schmerz durch die intraperitoneale
      O3/O2-Insufflation aus. Mögliche Dehnungsartefakte konnten
      durch die Insufflation von inertem O2 und die dabei
      ausgebliebene Writhing-Antwort ebenfalls ausgeschlossen
      werden. Eine deutlich erhöht gemessene c-fos-Genexpression im
      Rückenmark deutet auf eine Schmerzwahrnehmung nach
      O3/O2-Insufflation, trotz reduzierter Writhing-Aktionen hin.
      Aus den Daten der qPCR kann geschlossen werden, dass weder
      die intraperitoneale H3C-COOH-Injektion noch die
      O3/O2-Gasinsufflation immunstimulative Wirkungen aufweisen.
      Dies bedeutet, dass eine therapeutische Anwendung eines
      O3/O2- Pneumoperitoneums nur unter adäquater Analgesie
      erfolgen sollte. Eine pathologische Immunstimulation durch
      die intraperitoneale O3/O2- Insufflation hingegen ist nicht
      zu erwarten.
description: Ozone (O3) is a metastable gas,
      which disaggregates with the formation of reactive oxygen
      combinations. Due to its powerful oxidation ability and
      antiseptic qualities, it is often used in human medicine as
      an additional therapeutic agent externally. Little is
      currently known about the pain and immunomodulational effects
      of intraperitoneally applied O3. One aim of this study was
      the investigation of the pain aspect of intraperitoneal
      insufflation of a O3/O2-gas mixture. A further aim was the
      collection of evidence of ozone-effects on the immune system.
      For the detection and characterization of a possible burden
      of pain among intraperitoneal O3/O2-insufflation-therapy we
      initially performed a writhing response test. The behavior of
      C-57BL/6-mice, following intraperitoneal insufflation of a
      O3/O2-gas mixture, was compared with that of mice following
      intraperitoneal administration of pure oxygen (100% pure O2),
      acetic acid (7% H3C-COOH, positive control) or 0.9% NaCl
      solution (Sham). After the writhing test, the mice were
      decapitated and tissue samples were taken (including spinal
      cord and spleen). As a second step, an analysis was made of a
      possible pain component of O3/O2-pneumoperitoneum whereby the
      c-fos-gene-expression in the thoracolumbar spinal cord was
      mesured, using real-time PCR (qPCR). Furthermore, the effects
      of ozone on the immune system were investigated. For this
      purpose, the change of gene expression of the proinflammatory
      cytokines IL-6 and IL-1ß in the secondary lymphatic mouse
      spleen tissue was determined by performing another qPCR. The
      result of the writhing behavior experiment precludes the
      occurrence of visceral pain during intraperitoneal
      O3/O2-insufflation. By insufflation of inert O2-gas there was
      no sign of writhing responses, therefore stretching artifacts
      could be excluded. Measurement of significantly increased
      c-fos-gene-expression in the spinal cord suggested a
      perception of pain after O3/O2-insufflation, despite reduced
      writhing actions during the writhing behavior experiment.
      From qPCR-data it is concluded that neither the
      H3C-COOHintraperitoneal- injection nor the insufflation of
      O3/O2-gas-mixture provide immunostimulative effects. This
      means that a therapeutic application of O3/O2 gas mixture
      should only be performed under adequate analgesia. A
      pathological immune stimulation caused by intraperitoneal
      O3/O2 insufflation however, is not to be expected.