AQUAPORIN-1 UND AQUAPORIN-4 IM LIQUOR CEREBROSPINALIS VON HUNDEN MIT IDIOPATHISCHEM HYDROCEPHALUS INTERNUS VOR UND NACH IMPLANTATION EINES VENTRIKULO-PERITONEALEN SHUNTS

In der vorliegenden Arbeit wurde das Verhalten von Aquaporin-1 (AQP 1) und Aquaporin-4 (AQP 4), im Zusammenhang mit Interleukin-6 (IL-6) zum ersten Mal bei vierzehn Hunden mit ei-nem idiopathischen Hydrocephalus internus, die im Untersuchungszeitraum in der Klinik für Klein-tiere – Chirurgie der JLU Gießen in der Abteilung Neurologie und Neurochirurgie vorgestellt wur-den, vor und nach der Implantation eines ventrikulo-peritonealen Shunts untersucht.
Nach der Diagnose des idiopathischen Hydrocephalus internus wurde anhand der MRT-Untersuchung der Hunde unter Verwendung des Volume-Rendering Programms AMIRA® das je-weilige Liquorvolumen vor und nach der Operation bestimmt.
Unmittelbar bei der Implantation und im Zuge der standardmäßigen Kontrolle drei Monate nach der Operation, wurde jeweils aus der Pumpkammer des Shuntsystems die entsprechende prä- bzw. postoperative Liquorprobe entnommen.
Mit Hilfe eines kommerziell erhältlichen kompetitiven Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) wurde die Konzentration der Aquaporine (AQPs) im Liquor der Probanden, sowie der Kontrollhun-de bestimmt. Die Bestimmung des Zytokins IL-6 im Liquor der Probanden erfolgte ebenso prae und post operationem durch einen Bioassay. Danach wurden die jeweiligen Konzentrationen mit dem Liquorvolumen multipliziert, um die absoluten Werte an AQP 1, AQP 4 und IL-6 darzustellen.
Die gewonnenen Ergebnisse wurden mit den Werten im Liquor von frisch toten Hunden verglichen, die in der Klinik für Kleintiere – Chirurgie der JLU Gießen aufgrund einer nicht-neurologischen Erkrankung eingeschläfert wurden.
Das Krankheitsbild des Hydrozephalus zählt beim Hund zu einer der häufigsten angeborenen neu-rologischen Missbildungen. Obwohl die Forschung auf diesem Gebiet bereits seit Anfang des 20. Jahrhunderts sowohl in der Human- als auch in der Veterinärmedizin vorangetrieben wird, werden die Entstehung des Hydrocephalus internus und die Kompensationsmechanismen innerhalb des Gehirns in der Literatur sehr kontrovers diskutiert.
Durch unsere Arbeit konnte die vorangegangene Annahme bestätigt werden, dass die veränderten Druckverhältnisse innerhalb des Gehirns bei Hunden, die unter einem Hydrocephalus internus lei-den, zu einer Erhöhung des löslichen AQP 4 führen. Da die Werte von AQP 1 in allen Proben un-terhalb der Nachweisgrenze blieben, kann über dieses Wasserkanalprotein keine Aussage getroffen werden.
Durch den parallelen Nachweis von IL-6 konnte ein reiner Zelluntergang der periventrikulären wei-ßen Substanz als Ursache für die Erhöhung des AQP 4-Gehalts nahezu ausgeschlossen werden. Der IL-6-Gehalt war zwar ebenso vor der Implantation des ventrikulo-peritonealen Shunts im Vergleich zur postoperativen Bestimmung erhöht, es konnte jedoch keine signifikante Korrelation zwischen den AQP 4- und den IL-6-Werten festgestellt werden.
Nach der Implantation des ventrikulo-peritonealen Shunts zeigte sich eine Reduktion der AQP 4- und IL-6-Werte, die sich jeweils an die Werte der Kontrollgruppe annäherten. In dieser Arbeit wur-de ebenso auf den mangelnden Nachweis von löslichem AQP 1 im Liquor der Probanden und der Kontrollhunde eingegangen.
Die vorangegangene Vermutung von diversen Autoren, dass bei Hydrozephaluspatienten eine ver-mehrte Expression von AQP 4 und eine Reduktion des AQP 1 kompensatorisch auf die vermehrte Liquormenge wirken, konnte durch die hier aufgeführten Ergebnisse bestätigt werden. Es erscheint damit sinnvoll, die medikamentöse Inhibition von AQP 1 sowie die Aktivierung von AQP 4 für die konservative Therapie eines Hydrocephalus internus besonders bei Risikopatienten, die weniger für eine Operation in Frage kommen, weiter zu erforschen.
Die größte Limitierung erfährt diese Arbeit durch ihren klinischen Charakter. Da es sich bei den untersuchten Probanden um reale Patienten handelt, erklärt sich der Aspekt einer sehr heteroge-nen Probandengruppe in Bezug auf Rasse, Alter, Geschlecht und Ausprägung der Erkrankung. Ebenso stand das Wohl und die schnelle Verbesserung des klinischen Zustandes der Tiere stets im Vordergrund, weshalb auf zusätzliche Untersuchungen, wie einer intraventrikulären Druckmes-sung, verzichtet wurde.
Um die genaue Ursache für die erhöhten Werte an löslichem AQP 4 und die nicht detektierbaren Werte an AQP 1 im Liquor der Hydrozephaluspatienten zu untersuchen, sollten zukünftige Arbeiten zu diesem Thema die exakte Bestimmung der Gewebeexpression im Gehirn von AQP 1 und AQP 4 auf mRNA- und Proteinebene beinhalten.