Auswirkungen einer kurzfristigen Hyperoxie auf die Bildung von oxidativem Stress in Thrombozyten und die Thrombozytenfunktion

Hintergrund Während die negativen Auswirkungen einer Hypoxie bereits gut erforscht sind, gibt es im Vergleich dazu relativ wenige Erkenntnisse bezüglich der Effekte einer Hyperoxie. Kommt es durch ein Überangebot von Sauerstoff (O2) zu einem gestörten Gleichgewicht der Redox-Hämostase, können toxische reaktive Sauerstoffradikale (Reactive Oxygen Species, ROS) entstehen. Nach aktuellem Stand der Wissenschaft haben ROS nicht nur Auswirkungen auf eine Reihe von Erkrankungen, sondern nehmen auch Einfluss auf die Thrombozyten. Diese werden von einem komplexen Netzwerk an Stimulatoren und Inhibitoren gesteuert und reagieren sensibel auf Veränderungen ihres physiologischen Milieus. Thrombozyten sind unter anderem wichtige Akteure im Rahmen von Hämostase, Inflammation und Immunsystem und beeinflussen so eine Vielzahl von Geschehen im menschlichen Körper. Es gibt Hinweise darauf, dass ihre Funktionalität durch einen Anstieg an ROS gestört wird. Da die Gabe von O2 im medizinischen Bereich weit verbreitet ist, sollten der daraus entstehende ROS-Anstieg und die Auswirkungen auf die Thrombozytenfunktion erforscht werden. In der vorliegenden Diplomarbeit wurde daher erstmals der Effekt einer kurzfristigen O2-Gabe auf die Bildung von ROS in Thrombozyten und die Thrombozytenfunktion untersucht. Methoden An zwei Studientagen wurden Blutproben von 30 männlichen Probanden zu vier Zeitpunkten analysiert. Die Teilnehmer erhielten dabei einmal 21% O2 und einmal 100% O2 für 20 Minuten. Mittels DHR 123-Färbung in der Durchflusszytometrie wurde anschließend der ROS-Anstieg gemessen. Zudem wurden anhand von Impedanzaggregometrie (Multiplate) mit 2 Testreagenzien (TRAP-6, RISTO) die Auswirkungen auf die Thrombozytenfunktion bewertet. Außerdem wurde zu zwei Zeitpunkten eine Thrombozytenzählung durchgeführt. Ergebnisse Es konnte gezeigt werden, dass eine 20-minütige Inhalation mit 100% O2 nach 6h (MFI 684,7 +/- 399,0) einen signifikanten (p < 0.05) Anstieg der ROS in Thrombozyten sowohl im Vergleich zum Zeitpunkt vor Intervention (MFI 475,3 +/- 128,7) als auch im Vergleich zu Inhalation von 21% O2 (MFI 475,8 +/- 161,0) zum selben Zeitpunkt führt. Conclusio Es konnte ein Zusammenhang zwischen der Entstehung von ROS in Thrombozyten und einer erhöhten Sauerstoffzufuhr veranschaulicht werden. Um Veränderungen der Thrombozytenfunktion festzustellen, sollten aufgrund der Komplexität der Materie noch weitere Versuche durchgeführt werden und das Ausmaß an verfügbaren Testmethoden voll ausgeschöpft werden.Background While negative consequences of hypoxia have already been well investigated, there is relatively little evidence concerning the effects of hyperoxia. If the balance of redox-homeostasis is disturbed by a surplus of oxygen (O2), toxic reactive oxygen species (ROS) may be produced. According to recent findings ROS have an influence on a variety of diseases and also interact with platelets. These are controlled by a complex network of stimulators and inhibitors and react sensitively to changes of their physiological environment. Platelets are amongst other things important players in hemostasis, inflammation and the immune system and they influence a plethora of events in the human body. There exists evidence that an increase of ROS disturbs their functionality. Because administering O2 for a medical purpose is widespread, the ROS-increase and its effects on platelet function should be the content of future studies. In this diploma thesis the effect of short-term O2-administration regarding on ROS-formation and platelet function is investigated for the first time. Methods On two days, blood samples from 30 male respondents were analyzed at four separate times. The participants were administered one time with 21% O2 and a second time with 100% O2 for 20 minutes. Afterwards the ROS-increase was measured with dhr 123-staining by flow cytometry. Furthermore, the effects on platelet function were measured with two activation agents (TRAP-6, RISTO) by multiple electrode aggregometry. Moreover, platelet count was carried out at two separate times. Results It was shown that inhalation with 100% O2 for 20 minutes results in a significant (p < 0.05) increase of ROS in platelets after 6h (MFI 684,7 +/- 399,0) compared to inhalation prior to intervention (MFI 475,3 +/- 128,7) as well as to inhalation with 21% O2 (MFI 475,8 +/- 161,0) at the same time point. Conclusion A link between the development of ROS in platelets and an increased O2-supply was demonstrated. Due to the complexity of the subject under investigation further studies should be conducted and full use should be made of the available methods to identify changes in platelet function.eingereicht von Lisa Maria HölzlAbweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des VerfassersMedizinische Universität Wien, Diplomarb., 2019(VLID)346379