Die Anzahl der Präkonditionierungszyklen beeinflusst die Skelettmuskelprotektion durch ischämische Präkonditionierung

Zusammenfassung 

Die ischämische Präkonditionierung (IP) ist ein neues Konzept zur Verbesserung der Ischämietoleranz, welches bisher fast ausschließlich am Herzmuskel untersucht wurde. Unter IP versteht man eine schnelle Gewebereaktion auf einen oder mehrere kurze Zyklen alternierender Ischämie und Reperfusion, welche die Toleranz für eine kurz darauffolgende, längerdauernde Ischämie verbessert. Das Ziel dieser Studie ist die Wirksamkeit der IP auf die postischämische Funktion der Skelettmuskulatur zu prüfen und die Wirksamkeit verschiedener Präkonditionierungsprotokolle zu vergleichen. Ratten wurden in 4 Gruppen (je n=12) eingeteilt. Gruppe A wurde nicht präkonditioniert und diente als Kontrolle. Bei den Gruppen B-D wurde der rechte Hinterlauf mit 1, 2 bzw. 3 Zyklen von je 10 min Ischämie und 10 min Reperfusion präkonditioniert. Danach wurden die rechten Beine einer Tourniquetischämie von 3 h, gefolgt von 2 h Reperfusion, unterworfen. Die postischämische Funktion des M. extensor wurde durch elektrische In-vitro- Stimulation analysiert. Es konnte eine zunehmende Funktionsverbesserung mit zunehmender Anzahl IP-Zyklen dokumentiert werden. Die IP mit nur einem Zyklus bewirkte eine geringgradige, nichtsignifikante Verbesserung der postischämischen Funktion. Die IP mit 2 und 3 Zyklen bewirkte eine signifikante Verbesserung sämtlicher funktionellen Parameter. Die hier präsentierte Studie zeigt, dass eine IP die postischämische Skelettmuskelfunktion verbessert und dass hierzu eine IP mit mindestens 2 IP-Zyklen notwendig ist.

Abstract

 Ischemic preconditioning (IP), using one or more brief periods of ischemia before a sustained ische- mia, represents a new approach in reducing ischemia-induced skeletal muscle damage. The aim of this study was to investigate the effect of IP on skeletal muscle function after 3 h ischemia and 2 h reperfusion in a rodent model. IP protocols using one, two, or three preconditioning cycles of 10 min ischemia and 10 min reperfusion each, were compared to non-preconditioned controls. IP was found to significantly improve force, performance, endurance, and contractility of postischemic skeletal muscle. The efficacy of IP- induced protection was correlated with the number of preconditioning cycles. Preconditioning with three cycles resulted in a more effective protection as compared to one or two cycles. Altogether, this study describes the efficacy of IP in improving post-ischemic muscle function and the need of more than one IP cycle to achieve this improvement. The respective clinical potential warrants further exploration.