Schädigung isolierter Tubuluszellen durch iodhaltige Röntgenkontrastmittel: Vergleich monomerer und dimerer Kontrastmittel in vitro

Ziel: Ziel der Studie war es zytotoxische Effekte von dimeren und monomeren Röntgenkonstrastmittel an isolierten Tubuluszellen zu untersuchen. Effekte der Kontrastmittelmoleküle selbst sollten von solchen der Osmolarität abgegrenzt werden.

Material und Methoden: Zellen vom proximalen Tubulus vom Schwein (LLC-PK1) wurden zwischen 1 und 24 Stunden bei Konzentrationen von 19 bis 150mg I/ml mit Ioxithalamat, Ioversol, Iomeprol-300, Iomeprol-150, Iodixanol und Iotrolan inkubiert. Zytotoxische Effekte wurden über die Fähigkeit zur Konversion von MTT gemessen. Als Kontrollen zur Erfassung osmotischer Effekte wurde Mannitollösung verwendet.

Ergebnisse: Bei gleichen Iodkonzentrationen zeigte das ionische Kontrastmittel Ioxithalamat eine stärkere Toxizität als die anderen Kontrastmittel (MTT-Konversion für Ioxithalamat 3.53% vs. Ioversol 32.48%, Iomeprol-300 33.9%, Iodixanol 39.85%, Iotrolan 40.75% der Kontrolle bei 75mg I/ml, n=61–90, p<0.001). Dabei zeigte sich kein signifikanter Unterschied zwischen den niedrig osmolaren, monomeren und den blutisotonen, dimeren KM (p>0.05). Bezogen auf die molare Konzentration riefen die dimeren KM signifikant stärkere Zellschädigungen hervor als die monomeren KM (Iodixanol 39.85% und Iotrolan 40.75% vs. Ioversol 64.44% und Iomeprol-300 58.96% bei 98.5 mM, n=62–71, p<0.001). In äquimolarer Konzentration zeigten die beiden dimeren KM eine stärkere Zytotoxizität als die blutisotone Formulierung Iomeprol-150 (Iodixanol 51.18% und Iotrolan 49.98% vs. Iomeprol-150 77.26% bei 98.5 mM, n=35–42, p<0.001). Die Mannitollösung induziere weniger toxische Effekte als die korrespondierenden Kontrastmittel (Mannitol-520 74.07% vs. Iomeprol-300 33.9% und Mannitol-1860 40.5% vs. Ioxithalamate 3.53%, p<0.001).

Schlussfolgerung: Die Osmolarität trägt zwar zur Tubulusschädigung bei, direkte zytotoxische Effekte der Kontrastmittelmoleküle spielen bei den niedrig osmolaren und den blutisotonen Substanzen aber die entscheidende Rolle. Unsere Untersuchung zeigt eine stärkere Toxizität der nichtionischen Dimere im Vergleich zu den nichtionischen Monomeren an isolierten Zellen des proximalen Tubulus.