Influence of Everolimus on the anastomosis healing of rat colons

Hintergrund: Obwohl Everolimus (Certican®), ein Derivat des Sirolimus (Rapamycin, Rapamune®), seit 2005 in der Transplantationsmedizin zugelassen ist, existieren bislang nur wenige experimentelle Studien über dessen Wirkung auf die Wundheilung. Diese Studie hatte das Ziel, den Einfluss des mTOR-Inhibitors Everolimus auf die intestinale Wundheilung bei Ratten zu untersuchen. Methoden: Drei Gruppen (je n=10) männlicher Spraque-Dawley-Ratten erhielten Placebo [P] oder Everolimus in zwei verschiedenen Dosierungen (1mg/kg [E1] oder 3mg/kg [E2]) einmal täglich per gastric gavage. Begonnen wurde am Operationstag, an dem pro Tier eine Kolonanastomose angelegt wurde. Die Relaparotomie und Tötung der Tiere erfolgte nach sieben Behandlungstagen. Die Wundheilung wurde mittels histologischer (HE- und Azanfärbung), immunhistochemischer (PCNA-Expression), biochemischer (Hydroxyprolingehalt) und mechanischer Parameter („bursting pressure“) evaluiert und der Verwachsungsgrad der Anastomosen notiert. Ergebnisse: Es traten keine Peritonitis und kein Ileus auf. In jeder der drei untersuchten Gruppen wurde jeweils eine Anastomoseninsuffizienz verzeichnet. In der HE-Färbung konnte eine zunehmende Reduktion des Granulationsgewebes mit steigender Everolimus-Dosis beobachtet werden. Zudem wurden unter Everolimus-Medikation weniger Gefäße und Mukosa neu gebildet. Der Hydroxyprolingehalt reduzierte sich erst in der E2-Gruppe signifikant, wobei zwischen der Placebo- und E1-Gruppe kein Unterschied zu verzeichnen war. In der Azanfärbung nahm die Unordnung der Kollagenfasern unter steigender Everolimus-Dosis zu, innerhalb der PCNA zeigte sich hingegen eine reduzierte Rate proliferierender Zellen. Korrespondierend dazu nahm der „bursting pressure“ mit steigender Everolimus-Dosis ab. Verwachsungen an der Anastomosenregion nahmen unter Everolimus dosisabhängig deutlich zu. Schlussfolgerung: Everolimus beeinträchtigt die intestinale Wundheilung in frühen Phasen, nachgewiesen sowohl histologisch, immunhistochemisch als auch mechanisch. Es liegt eine gestörte Granulation bei reduzierter Angiogenese und Neubildung von Mukosa vor. Der Hydroxyprolingehalt wird erst bei hoher Dosierung vermindert, die Verwachsungen der Anastomosenregionen nehmen dosisabhängig zu. Möglicherweise ist dies ein Indiz dafür, dass es unter Everolimusmedikation nicht zu einem vermehrten Auftreten von Insuffizienzen kam.Background: Everolimus (certican®), a derivative of sirolimus (rapamycin, rapamune®), has received its admission as immunosuppressive in the context of clinical organ transplantations in 2005. Although clinical data is available, little experimental studies exist about its effects on wound healing. The aim of this study was to investigate the influence of the mTOR-inhibitor everolimus on intestinal woundhealing in the rat. Methods: Three groups of male Spraque-Dawley rats (n=10 each) underwent colonic end-to-end anastomoses. The animals received placebo [P] or everolimus in two different doses (1mg/kg [E1] or 3mg/kg [E2]), daily oral applied by gastric gavage. Animals were killed after 7 days of treatment. Wound healing was assessed by histologic (Azane stain), biochemical (collagen content), immunohistochemical (PCNA) and mechanical (bursting pressure) parameters. The level of adhesions at the anastomoses was defined. Results: Neither peritonitis nor ileus was found. There was one insufficiency in every investigated group. The level of adhesions at the anastomoses increased manifestly dose-dependent in the everolimus groups. In the azan stain the disorder of collagen fibres increased with the higher dose of everolimus. The collagen content was reduced significantly. Until the E2-group, there was no difference between the placebo- and E1-group. The PCNA showed a significantly dose-dependent decreasing rate of proliferating cells (p<0,05). The bursting pressure decreased correspondently with higher dose of everolimus (P vs. E1/E2: p