Combined transarterial chemoembolization and arterial administration of Bletilla striata in treatment of liver tumor in rats

AIM: To evaluate and compare the effect of combined transarterial chemoembolization (TACE) and arterial administration of Bletilla striata (a Chinese traditional medicine against liver tumor) versus TACE alone for the treatment of hepatocellular carcinoma (HCC) in ACI rats. METHODS: Subcapsular implantation of a solid Morris hepatoma 3 924A (2 mm3) in the liver was carried out in 30 male ACI rats. Tumor volume (V1) was measured by magnetic resonance imaging (MRI) on day 13 after implantation. The following different agents of interventional treatment were injected after retrograde catheterization via gastroduodenal artery (on day 14), namely, (A) TACE (0.1 mg mitomycin + 0.1 ml Lipiodol) + Bletilla striata (1.0 mg) (n=10); (B) TACE + Bletilla striata (1.0 mg) + ligation of hepatic artery (n=10), (C) TACE alone (control group, n=10). Tumor volume (V2) was assessed by MRI (on day 13 after treatment) and the tumor growth ratio (V2/V1) was calculated. RESULTS: The mean tumor volume before (V1) and after (V2) treatment was 0.0355 cm3 and 0.2248 cm3 in group A, 0.0374 cm3 and 0.0573 cm3 in group B, 0.0380 cm3 and 0.3674 cm3 in group C, respectively. The mean ratio (V2/V1) was 6.2791 in group A, 1.5324 in group B and 9.1382 in group C. Compared with the control group (group C), group B showed significant inhibition of tumor growth (P0.05). None of the animals died during implantation or in the postoperative period. CONCLUSION: Combination of TACE and arterial administration of Bletilla striata plus ligation of hepatic artery is more effective than TACE alone in the treatment of HCC in rats

Immunhistochemischer Nachweis der NO-Synthase-Isoformen in Rattenlebern bei experimenteller Zirrhoseinduktion durch Gallengangsligatur

Die Verfügbarkeit tierexperimentelle Leberzirrhosemodelle ist für das Studium der pathogenetischen Mechanismen, die zu einer fortschreitenden Fibrosierung der Leber führen, von entscheidender Bedeutung. Das gegenwärtige Wissen über die Ursachen der Fibrogenese und die mit der Leberzirrhose einhergehenden morphologischen, pathophysiologischen und pathobiochemischen Veränderungen beruht in großem Maße auf solchen Studien, wobei der Reproduzierbarkeit der Modelle sowie der Vergleichbarkeit der Versuchsergebnisse mit dem klinischen Bild der Leberzirrhose beim Menschen besonderes Gewicht zukommt. Männliche Wistar-Ratten wurden nach hilus- oder duodenumnaher, operierter Ligatur des Ductus choledochus über einen Zeitraum von 1. bis 4. Woche beobachtet. Die Ergebnisse wurden anschließend mit denen eines laparotomierten Rattenkollektivs ohne Ligatur des Ductus choledochus verglichen. Trotz der bekannten anatomischen Unterschiede zwischen dem Pankreas des Menschen und der Ratte ist die Gallengangsligatur ein geeignetes tierexperimentelles Modell zur Untersuchung cholestatisch bedingter Stoffwechselveränderungen. Die Gallengangsligatur rief eine rasch einsetzende extensive Gallengangsproliferation hervor, die zur Bildung neuformierter intralobulärer Gallengänge führte und mit einer ödematösfibrotischen Verbreiterung der Portalfelder, Parenchymnekrosen und periportaler Fibrosierung mit porto-portalen und porto-venösen Septenbildungen einherging. Die vorgelegte Arbeit leistet einen Betrag zum Verständnis der Pathogenese einer kompletten obstruktiven Cholestase. Es wurde am Modell der gallengangsligierten Ratte untersucht, in welcher Weise bzw. in welchem Ausmaß die NOS- Expression aller NOS- Synthase –Isoformen unter den Bedingungen einer obstruktiven Cholestase verändert ist. Dabei wurde die APAAP- Methode auf Paraffinschnitten mit verschiedenen spezifischen NOS- Antikörper angewendet. Nach Fixierung und Anfertigung der Paraffinschnitte folgte der Nachweis der Stickstoffmonoxidsynthasen (NOS) durch Immunhistochemie mit Antikörpern (APAAPMethode), die jeweils spezifisch für die neuronale- (NOS 1), die induzierbare- (NOS 2) oder die endotheliale (NOS 3) NO- Synthase waren. Im Epithel fand sich eine deutlich erhöhte Expression aller NOS- Isoformen unter cholestatisch chronisch entzündlichen Bedingungen. Zellen regulieren über NO ihre Stoffwechselvorgänge und sekretorische Funktionen und kommunizieren über dieses Molekül mit anderen Zellen. NO spielt zudem eine bedeutende Rolle bei der Regulation der unspezifischen Immunabwehr. NO kann durch drei Isoenzyme der NO-Synthase (nc, i-, und ec-NOS) in zahlreichen Zellen konstitutiv und/ oder induzierbar synthetisiert werden. Die Expression der NO- Synthase ist in der Literatur für verschiedene Organe belegt. Die NOS- Expression für die Strukturen der Lebern ist dabei in letzter Zeit zunehmend im Mittelpunkt gerückt. Die erwarteten signifikanten Unterschiede im Expressionsmuster der gesunden und gallengangsligierten Gruppe konnten in dieser Untersuchung bestätigt werden. In der vorliegenden Studie konnte dargelegt werden, dass in den Lebern unter physiologischen und pathophysiologischen Bedingungen alle bekannten NO-Synthasen-Isoformen enthalten sind, die NO in verschiedenen Strukturen und unterschiedlichem Umfang exprimieren, wobei allerdings kein signifikanter Unterschied im Expressionsmuster zwischen den NOS- Isoformen zu erbringen war. Es erfordert jedoch weitere Studien den genauen Mechanismus der diskutierten regulierenden Wirkungen noch eingehender zu erforschen. Stickstoffmonoxid (NO) ist ein wichtiger Mediator des Immunsystems. Die Synthese von NO, einem einfachen Radikal mit vielfältigen Funktionen in physiologischen und pathologischen Prozessen, stellt einen unspezifischen Mechanismus der Immunantwort dar. Es existieren zwei Isoenzyme, die NO synthetisieren. Die induzierbare Stickstoffmonoxid-Synthase (i-NOS) lässt sich nach Stimulation mit LPS und Zytokinen in verschiedenen Zellen nachweisen. Diese Zellen v.a Makrophagen setzen unter dem Einfluß von Zytokinen NO in sehr hohen Konzentrationen frei. Indem es mit Superoxidanionen zu dem stark toxischen Peroxynitrit reagiert, kann NO einen unspezifischen toxischen Effekt ausüben. Andererseits hat NO auch eine Schutzfunktion. In einem Sepsis-Modell an Ratten wirkt die Stimulation von iNOS hepatoprotektiv. Viele Autoren vergleichen die Synthese von NO durch die NOS mit einem zweischneidigem Schwert oder teilen NO eine duale Rolle zu, mit physiologisch in niedrigen Konzentrationen auftretenden wünschenswerten, essentiellen und hepatoprotektiven Effekten und in höheren Konzentration vorkommenden zytotoxischen, krankheitsauslösenden- oder vermittelnden destruierenden Effekten, so dass man bei der in Zukunft möglichen Entwicklung pharmakologisch wirksamer NOS- Inhibitoren oder NO Donatoren beides, heilsame Therapie und mögliche pathophysiologische Nebenwirkungen abgewogen werden müssen. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit legen nahe, dass der Expression aller NOS-Synthase-Isoformen und der Bildung von Stickstoffmonoxid in Lebern eine zentrale Bedeutung für die sekundär cholestasebedingte Leberzirrhosen zukommt