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Effekt von Interleukin-4 auf das neurologische Outcome nach experimentellem Schädel-Hirn-Trauma
Effect of Interleukin-4 on neurological outcome after experimental traumatic brain injury
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Published: | May 8, 2019 |
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Objective: In experimentellen Modellen des ischämischen Schlaganfalls und des Rückenmarkstraumas konnte nachgewiesen werden, dass das als anti-inflammatorisch wirkend angesehene Interleukin-4 einen positiven Effekt sowohl auf die Entwicklung des Sekundärschadens als auch auf das neurologische Outcome hat. Ziel der vorgestellten Untersuchung ist es daher, den Effekt von Interleukin-4 auf das neurologische Outcome nach experimentellem Schädel-Hirntrauma zu untersuchen.
Methods: Als Versuchstiere wurden insgesamt 48 C57Bl/6 und C57BL/6-Il4tm1Nnt/J Interleukin-4 Knockout Mäuse verwendet. Das Schädel-Hirntrauma wurde mittels Controlled Cortical Impact (Eindringtiefe 1mm, Kontaktzeit 150ms, Bolzendurchmesser 1mm, Geschwindigkeit 8m/s) induziert. Die Bestimmung des Körpergewichtes sowie die Evaluation des neurologischen Outcomes mittels Hole Board Test, Video Open Field Test und CAT-Walk Test erfolgte einen Tag vor sowie einen, drei und sieben Tage nach der Traumainduktion.
Results: Innerhalb der ersten drei postoperativen Tage verloren die Wildtyp Mäuse jeweils signifikant weniger Gewicht (3.9±0.9% vs. 0.8±0.7% an Tag 1; 1.5±0.7% vs. -0.6±0.6% an Tag 3) als die Interleukin-4 Knockout Mäuse. Des Weiteren explorierten die Wildtyp Mäuse am ersten postoperativen Tag signifikant mehr Felder im Video Open Field Test (190.5±45.2 vs. 131.2±35.2 Felder), signifikant mehr Löcher im Hole Board Test (33.9±2,6 vs. 24.8±3.9 Explorationen) und brauchten signifikant weniger Zeit, um alle Felder zu betreten (100.9±15.3s vs. 154.0±18.6s) als die Interleukin-4 Knockout Mäuse. Schließlich traten die Interleukin-4 Knockout Mäuse im CAT-Walk Test über die gesamte erste posttraumatische Woche verglichen mit dem präoperativen Status mit signifikant weniger Intensität auf die linke Hinterpfote auf (-1.4±1.6 vs. -7.5±2.3 an Tag 1; 3.4±1.7 vs. -3.8±2.3 an Tag 3; 5.6±1.1 vs. -4.2±2.1 an Tag 7) und nutzten an Tag 1 und 7 eine signifikant kleinere Fläche dieser Pfote zum Auftreten (-0.02±0.02cm2 vs. -0.05±0.02cm2 an Tag 1 und 0.015±0.02cm2 vs. -0.031±0.01cm2 an Tag 7) als die Wildtyp Mäuse.
Conclusion: Der erhöhte Gewichtsverlust, das verzögerte Explorationsverhalten sowie die verminderte Nutzung der linken Hinterpfote der Interleukin-4 Knockout Mäuse weist auf eine wichtige Rolle von Interleukin-4 nach experimentellem Schädel-Hirntrauma hin. Ziel weiterer Untersuchungen sollte es sein, den Effekt von Interleukin-4 auf das Kontusionsvolumen sowie die Ödementstehung zu evaluieren und den exakten Wirkungsmechanismus aufzuklären.