Übersichten | Review Articles
Intensivmedizin | Intensive Care Medicine
C. Tsagogiorgas · G. Beck · V. Ghezel-Ahmadi · B. Yard · M. Thiel · S. Hoeger

Neue Wege der Spender-Präkonditionierung in der Intensivmedizin – von Nerven und Botenstoffen

New strategies of organ donor preconditioning in intensive care medicine involving nerves and messenger substances

Schlüsselwörter Spenderpräkonditionierung – Dopamin – N-Octanoyl-Dopamin – Nervus vagus – Inflammatorischer Reflex
Keywords Organ Donor Preconditioning – Dopamine – N-Octanoyl Dopamine – Vagus Nerve – Inflammatory Reflex
Zusammenfassung

Der weltweite Organmangel zeigt die Notwendigkeit neuer Strategien, die limitierten Ressourcen optimal zu nutzen. Organspenderpräkonditionierung hat das Ziel, die Organqualität auch marginaler Spender zu bewahren. Hierbei soll vor allem dem Ausfall zentraler Regulationsmechanismen und deren pathophysiologischen Folgen gegengesteuert werden.

Die Gewährleistung der optimalen Organperfusion und -oxygenierung gelten als wichtigste Zielparameter. Zur ihrer Sicherstellung kommen vor allem vasoaktive Substanzen wie Katecholamine und eine Volumenersatztherapie zum Einsatz. Daneben werden Hormon- und Elektrolytentgleisungen ebenso behandelt wie ein zu erwartender Anstieg von proinflammatorischen Zytokinen. Basierend auf klinischen Daten wird unter anderem eine Dopamin-Spenderpräkonditionierung als organprotektiv angesehen. Da eine Dopamin-Spenderpräkonditionierung beim Organspender zu hämodynamischen Nebenwirkungen führen kann, wäre ein Dopaminderivat ohne vasoaktive Eigenschaften wünschenswert. Mit N-Octanoyl-Dopamin steht ein modifiziertes Dopaminmolekül zur Verfügung, das sich im Vergleich zu Dopamin bei der Spenderpräkonditionierung in der Präklinik überlegen zeigt. Die antioxidative und antiinflammatorische Potenz von N-Octanoyl-Dopamin könnte in der Zukunft einen wichtigen Beitrag zum Erhalt der Organqualität liefern. Ein anderer Ansatz zur Inhibition der Inflammation peripherer Organe während des Hirntodprozesses stellt die Nervus vagus-Stimulation im Sinne einer Reaktivierung des antiinflammatorischen Reflexes bzw. dessen efferenten cholinergen Signalweges dar. Hierbei senden Afferenzen die proinflammatorische Information an bestimmte Nuklei im Gehirn, die Information wird über Efferenzen an die Zielzellen weitergegeben und führt hier zu einer Inhibition proinflammatorischer Zytokine. Es wird postuliert, dass der Reflex durch den Hirntod gestört ist, womit die Reflexantwort ausbleibt. Andererseits könnte man durch vagale Stimulation den Signalweg wiederherstellen und so die Bildung proinflammatorisch wirksamer Zytokine  hemmen. Beide Ansätze stellen somit vielversprechende Optio-nen für die klinische Forschung der Spenderpräkonditionierung dar.

Summary

Due to the urgent need of grafts, new strategies are warranted to increase the pool of limited resources. Organ donor preconditioning has the goal to preserve the organ quality of even marginal donors. In particular, the failure of central regulatory mechanisms and their pathophysiological consequences should be counteracted.

Optimal organ perfusion and oxygenation are considered to be the most important outcome measures, to which end vasoactive substances such as catecholamines and volume replacement therapy are used. Moreover, hormone and electrolyte imbalances and an expected increase in pro-inflammatory cytokines are treated. Based on clinical data, dopamine donor preconditioning is considered to be organ protective, but may lead to haemodynamic side effects. For this reason, a dopamine derivative without vasoactive properties could be promising. N-octanoyl dopamine, a modified dopamine, revealed to be superior to dopamine in preclinical use as far as its anti-oxidative and anti-inflammatory potency are concerned and may provide an important contribution to maintaining organ quality in the future. Another approach to inhibit inflammatory processes during the brain death process is vagus nerve stimulation by reactivating the anti-inflammatory reflex or its efferent cholinergic signalling pathway. Here, afferents send pro-inflammatory informa-tion to specific nuclei in the brain. This information is passed on to the target cells via efferents and leads to an inhibition of pro-inflammatory cytokines. It is postulated that this reflex is disturbed by brain death, thus eliminating the reflex response. The restoration of this signal pathway could be effected by vagal stimulation, thus inhibiting the formation of pro-inflammatory cytokines. Both approaches consequently represent promising options for clinical research on donor preconditioning.

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