Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie, Beobachtungsstudie)

Influence of low frequency electric fields on anti- and pro-coagulability of the vascular endothelium: new insights into high-voltage electrical injury med./bio.

[Einfluss niederfrequenter elektrischer Felder auf die Anti- und Pro-Koagulabilität des vaskulären Endotheliums: Neue Einsichten in Stromunfällen durch Hochspannung]

Von: Ulrich D, Pallua N, Lichtenegger F, Hafemann B, Silny J

Veröffentlicht in: Thromb Haemost 2004; 91 (5): 1000-1008

Nach Hochspannungs-Stromunfällen zeigen Patienten oft Gewebe-Nekrosen und Thrombosen der Blutgefäße, sogar entfernt von der Strom-Eintritts- wie Austrittsstelle.
In vorliegender Untersuchung wurden Blutgerinnungs-Marker und die fibrinolytische Aktivität (Plasma-Gehalt von Thrombin-Antithrombin (TAT), Prothrombin-Fragment 1+2 (F₁₊₂), Gewebe-typischem Plasminogenaktivator (t-PA) und seines Inhibitors PAI-1 (Typ-1 Plasminogenaktivator-Inhibitor)) bei drei Patienten mit Hoch-Volt-Verletzung 96 Stunden nach dem Trauma in vivo bestimmt.
Um eine mögliche Wirkung auf die Blutstillung zu untersuchen, die mit einem Endothel-Schaden verbunden ist, wurden Protein S, Faktor III (TF), Endothelin-1 (ET-1), Prostacyclin (PGI₂), Stickoxid (NO), t-PA und PAI-1 für 72 Stunden in vitro in den Überständen der Zellkultur menschlicher Nabelvenen-Endothel-Zellen (HUVECs) bestimmt, die bei 1, 10, 30 und 50 elektrischen Feld-Perioden bei 50 Hz mit einer Feldstärke von 60 V/cm und einer Dauer von 20 ms exponiert wurden. Weiterhin wurde die Expression von Thrombomodulin bestimmt.

Exposition	Parameter
Exposition 1: 50 Hz Expositionsdauer: 20 ms Periode mit 10 s Unterbrechungen; 1, 10, 30 und 50 Perioden	elektrische Feldstärke: 60 V/cm nicht spezifiziert

Frequenz	50 Hz
Typ	elektrischer Strom
Signalform	sinusoidal
Expositionsdauer	20 ms Periode mit 10 s Unterbrechungen; 1, 10, 30 und 50 Perioden

Expositionsquelle	Elektrode
Kammer	culture chamber (9 x 9 x 2 cm lxwxh) with 4 mm of culture medium maintained at 37°C
Aufbau	Electrodes were placed on the inside of the cover of the culture plate at two opposite sides
Schein-Exposition	Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
elektrische Feldstärke	60 V/cm	nicht spezifiziert	nicht spezifiziert	-	-

Exponiertes System:

intakte Zelle/Zellkultur (in vitro)
menschliche Nabelvenen-Endothel-Zellen (HUVECs)
Mensch
Teilkörperexposition: Patient 1: Hände; Patient 2: linke Hand, rechter Fuß, rechter Arm und oberer Teil des Körpers; Patient 3: Hand, Fuß, Beine

Zellfunktionen: Blutgerinnungs-Marker (Plasma-Gehalte von TAT, F₁₊₂); fibrinolytische Aktivität (t-PA, PAI-1); Blutstillung (Protein S, TF, ET-1, PGI₂, NO, t-PA und PAI-1) (ELISA); Expression von Thrombomodulin (Immunhistochemie)

Untersuchtes System:

Untersuchtes Organsystem:

Untersuchungszeitpunkt:

Es konnte bei den Patienten eine Blutgerinnungs-Aktivierung durch erhöhte Gehalte von F₁₊₂ und TAT zwischen 12 und 72 Stunden nach der Verletzung gefunden werden, wohingegen die Fibrinolyse durch hohes PAI-1 gestört war. Ein Patient zeigte Thrombosen der Gefäße an Tag 3.
In vitro war PAI-1 im Medium der Endothel-Zellen, bei denen 30 und 50 Perioden angewendet wurden, zwischen 2 und 48 h nach der Exposition signifikant erhöht. Zwischen 4 und 72 Stunden war die Konzentration von t-PA signifikant geringer im Medium der Endothel-Zellen, die bei 10, 30 oder 50 Perioden exponiert wurden, wohingegen es einen signifikanten Anstieg bei der TF-Konzentration bei den Zell-Gruppen gab, bei denen 30 und 50 Perioden angewendet wurden. 24, 48 und 72 Stunden nach Verletzung (Exposition) gab es eine schwache oder keine Färbung für Thrombomodulin bei den Zellen mit einer Anwendung von 30 und 50 Perioden.
Die gestörte Balance zwischen dem Blutgerinnungs-System und der beobachteten in vitro Fibrinolyse nach elektrischer Verletzung könnte die klinischen Beobachtungen einer fortschreitenden Thrombose der Blutgefäße nach elektrischer Verletzung erklären, die zu Gewebe-Schwund führt.

Studienmerkmale: