Zum Einsatz programmierbarer Medikamentenpumpen zur Förderung der Arteriogenese durch Granulocyte-Macrophage-Colony-Stimulating Factor (GM-CSF) im Modell am Schwein

Die Zahl der Patienten mit arteriellen Gefäßverschlüssen nimmt stetig zu. Eine Alternative zu invasiven Techniken stellt die Förderung des körpereigenen Kollateralwachstums (Arteriogenese) dar. Arteriogenese beschreibt die Entwicklung von großlumigen Kollateralarterien aus präexistenten arteriellen oder arteriolären Anastomosen, während Angiogenese die Neuentwicklung von kapillären Netzwerken beschreibt. Aufgrund des Hagen-Poiseuillschen Gesetzes bedarf es für den Ersatz von Arterien größerer Gefäße, die nicht durch Angiogenese entstehen können. Experimentell lässt sich das Wachstum von Kollateralarterien durch Granulozyten-Makrophagen-Kolonie Stimulierender Faktor (GM-CSF) fördern. Die Wirkung von GM-CSF auf die Arteriogenese in größeren Organismen ist jedoch noch unbekannt und soll in einem Schweinehinterlaufmodell überprüft werden. Material und Methoden: Die rechte Femoralarterie von 24 Schweinen Deutscher Landrasse (n=8/Gruppe) wurde ligiert, kanüliert und an eine implantierte Pumpe angeschlossen. Die erste Gruppe erhielt 0,9%Natriumchloridlösung, in der zweiten Gruppe wurden die Tiere kontinuierlich mit GM-CSF 5 µg/kg/d behandelt, die Tiere der dritten Gruppe erhielten die selbe Tagesdosis in einem intermittierenden Applikationsmodus (1h Infusion, 7h Pause, 3Zyklen/d). Nach einwöchigem Behandlungszeitraum wurde die kollaterale Konduktanz bestimmt unter maximaler Vasodilatation sowie weitere klinische Parameter (ABI, Fluss unter Hyperämie, Angiographien) bestimmt. Ergebnisse: Angiographisch und durch Bestimmung des ABI ließen sich keine signifikanten Unterschiede feststellen. Funktionelle Untersuchungen zeigten jedoch, dass sowohl die kontinuierliche als auch die intermittierende Applikation von GM-CSF zu einer signifikanten Steigerung der reaktiven Hyperämie und der kollateralen Konduktanz im Vergleich zur Kontrollgruppe führte ([ml/min/mmHg] NaCl:37,73±5,42; GM-CSF kont.:69,16±12,46; GM-CSF interm.:71,50±11,08). Schlussfolgerung: Die vorliegenden Ergebnisse bestätigen die Wirksamkeit von GM-CSF als pro-arteriogene Substanz im Großtierorganismus. Die intermittierende Anwendung von GM-CSF führte zu keiner signifikanten Wirkungssteigerung im Vergleich zur kontinuierlichen Infusion. Eine tachyphylaktische Rezeptorregulation unter GM-CSF-Therapie in der Arteriogenese erscheint somit unwahrscheinlich. Der Einsatz von programmierbaren Infusionspumpen stellt eine mögliche Lösung für die intravasale Anwendung bei Menschen mit peripherer arterieller Verschlusskrankheit da