@phdthesis{Bruno2015,
  author    = {Bruno, Raphael Romano},
  title     = {Auswirkung von Infusionsl{\"o}sungen mit Hydroxyethylst{\"a}rke (HES) auf humane proximale Tubulusepithelzellen der Niere in vitro},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-123278},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2015},
  abstract  = {Die Volumentherapie durch Infusionsl{\"o}sungen spielt eine herausragende Rolle im klinischen Alltag von Intensivmedizin, perioperativer Medizin und Notfallmedizin. F{\"u}r diesen Zweck stehen verschiedene kristalloide und kolloidale Infusionsl{\"o}sungen zur Verf{\"u}gung. Das in Deutschland am h{\"a}ufigsten eingesetzte Kolloid ist die Hydroxyethylst{\"a}rke (HES). Dessen Stellenwert ist stark umstritten. Insbesondere die Wirkung von Hydroxyethylst{\"a}rke auf die f{\"u}r den kritisch Kranken eine zentrale Rolle spielende Niere gilt als zentrales Problem. Die vorliegende Arbeit untersuchte aufbauend auf die in vivo-Versuche von Schick et al. die Auswirkungen klinisch relevanter Dosierungen von Hydroxyethylst{\"a}rke und anderen Infusionsl{\"o}sungen (Gelatine, Humanalbumin, 0,9\% NaCl, Sterofundin® ISO) auf die Viabilit{\"a}t von immortalisierten humanen proximalen Tubulusepithelzellen (HK-2). Im Anschluss wurde die Relevanz des pH - Wertes, der Osmolalit{\"a}t, der Tr{\"a}gerl{\"o}sung, des Molek{\"u}lursprungs, der Molek{\"u}lgr{\"o}ße, der HES - Generation und der Inkubationsdauer auf die von HES ausgel{\"o}sten Effekte gepr{\"u}ft. Danach wurde gezeigt, ob der beobachtete Effekt reversibel war, ob es sich um ein direkt zytotoxisches Ph{\"a}nomen handelte, ob die HES _ Wirkung durch proinflammatorische Stimuli verst{\"a}rkt und ob HES selbst eine Inflammation auf mRNA - Ebene induzieren konnte. HES bewirkte keine proinflammatorische Stimulation der Zellen und wird durch die Anwesenheit proinflammatorischer Stimuli in seiner sch{\"a}digenden Wirkung nicht verst{\"a}rkt. Die mitochondriale Leistungsf{\"a}higkeit als Schl{\"u}sselaspekt des kritisch Kranken wurde durch den EZ4U („Viabilit{\"a}t") bestimmt. Ein Messartefakt konnte nicht identifiziert werden. HES reduziert mit steigender Dosis die Viabilit{\"a}t der HK - 2 Zellen in deutlichem Ausmaß, obwohl die Zellen immortalisiert und nicht vorgesch{\"a}digt waren. Diese Reduktion erfolgte durch alle untersuchten HES - Pr{\"a}parate. Dabei war niedermolekulares HES leicht weniger sch{\"a}dlich als hochmolekulares HES. Der HES - Effekt war unmittelbar nach Beginn der Inkubation nachweisbar. Der Viabilit{\"a}tsreduktion stand eine verz{\"o}gert einsetzende Zytoxoxizit{\"a}t gegen{\"u}ber. Der HES - Effekt war auch nach einer „Regenerationsphase" der Zellen nachweisbar und somit in vitro nur partiell reversibel. Gelatine erwies sich im Vergleich als ebenso bis schlechter vertr{\"a}glich. Gelatine war deutlich zytotoxischer. Humanalbumin zeigte in niedrigen Dosierungen protektive, in hohen Dosierungen ebenfalls negative Einfluss auf Zellviabilit{\"a}t und war in h{\"o}heren Dosierungen zytotoxisch. Die balancierte Vollelektrolytl{\"o}sung Sterofundin® ISO war gr{\"o}ßtenteils inert, in seiner Wirkung auf die mRNA im Vergleich zur 0,9\% NaCl Kontrolll{\"o}sung protektiv. Zusammenfassend konnte eine {\"U}bergelegenheit des HES der „3. Generation" gegen{\"u}ber anderen HES - Pr{\"a}paraten nicht gefunden werden. Alles deutete darauf hin, dass ausschließlich die applizierte Gesamtmasse von HES ausschlaggebend ist. Synthetische Kolloide sind in vitro nephrotoxisch und beeintr{\"a}chtigen die mitochondriale Funktionsf {\"a}higkeit deutlich. Diese Beobachtungen entsprechen denen großer klinischer Studien. Die Ursache dieses Ph{\"a}nomens bleibt unklar. Weitere Grundlagenforschung ist notwendig, um den zugrundeliegenden Pathomechanimus aufzukl{\"a}ren.},
  subject      = {Hydroxy{\"a}thylst{\"a}rke},
  language  = {de}
}
@article{SchickBaarBrunoetal.2015,
  author    = {Schick, Martin Alexander and Baar, Wolfgang and Bruno, Raphael Romano and Wollborn, Jakob and Held, Christopher and Schneider, Reinhard and Flemming, Sven and Schlegel, Nicolas and Roewer, Norbert and Neuhaus, Winfried and Wunder, Christian},
  title     = {Balanced hydroxyethylstarch (HES 130/0.4) impairs kidney function in-vivo without inflammation},
  series = {PLoS One},
  volume    = {10},
  journal   = {PLoS One},
  number    = {9},
  doi       = {10.1371/journal.pone.0137247},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-126068},
  pages     = {e0137247},
  year      = {2015},
  abstract  = {Volume therapy is a standard procedure in daily perioperative care, and there is an ongoing discussion about the benefits of colloid resuscitation with hydroxyethylstarch (HES). In sepsis HES should be avoided due to a higher risk for acute kidney injury (AKI). Results of the usage of HES in patients without sepsis are controversial. Therefore we conducted an animal study to evaluate the impact of 6\% HES 130/0.4 on kidney integrity with sepsis or under healthy conditions Sepsis was induced by standardized Colon Ascendens Stent Peritonitis (sCASP). sCASP-group as well as control group (C) remained untreated for 24 h. After 18 h sCASP+HES group (sCASP+VOL) and control+HES (C+VOL) received 50 ml/KG balanced 6\% HES (VOL) 130/0.4 over 6h. After 24h kidney function was measured via Inulin- and PAH-Clearance in re-anesthetized rats, and serum urea, creatinine (crea), cystatin C and Neutrophil gelatinase-associated lipocalin (NGAL) as well as histopathology were analysed. In vitro human proximal tubule cells (PTC) were cultured +/- lipopolysaccharid (LPS) and with 0.1-4.0\% VOL. Cell viability was measured with XTT-, cell toxicity with LDH-test. sCASP induced severe septic AKI demonstrated divergent results regarding renal function by clearance or creatinine measure focusing on VOL. Soleley HES (C+VOL) deteriorated renal function without sCASP. Histopathology revealed significantly derangements in all HES groups compared to control. In vitro LPS did not worsen the HES induced reduction of cell viability in PTC cells. For the first time, we demonstrated, that application of 50 ml/KG 6\% HES 130/0.4 over 6 hours induced AKI without inflammation in vivo. Severity of sCASP induced septic AKI might be no longer susceptible to the way of volume expansion},
  language  = {en}
}