Einfluss einer Isoflurananästhesie im Vergleich zu einer Kombinationsanästhesie mit Xylazin, Ketamin und Isofluran auf die Konzentrationen ausgewählter Immunparameter im Blut von Kälbern mit und ohne chirurgischen Eingriff

Aus zahlreichen humanmedizinischen Studien ist bekannt, dass eine
Anästhesie und ein chirurgischer Eingriff zur Beeinträchtigung des
Immunsystems mit Komplikationen wie Wundheilungsstörungen, schweren
Allgemeininfektionen oder gar zum Tod des Patienten führen können.
Im Rahmen der vorliegenden Dissertation wurde untersucht, inwiefern
zwei unterschiedliche Anästhesieverfahren einerseits alleine durch
eine direkte Anästhetikaeinwirkung (Gruppen ohne chirurgischen
Eingriff) und andererseits in Kombination mit einem chirurgischen
Eingriff (Gruppen mit einer Nabelexstirpation) ausgewählte
Immunzellkonzentrationen bei Kälbern beeinflussen. Verglichen wurde
eine reine Inhalationsanästhesie mit Isofluran (INH) mit einer
kombinierten Anästhesie mit einer Xylazin-Ketamin-Einleitung und
Aufrechterhaltung mit Isofluran (KOM). Insgesamt wurden 24
Anästhesien durchgeführt, jeweils sechs in den Gruppen mit (INHc,
KOMc) und ohne chirurgischen Eingriff (INHo, KOMo). Die Zuordnung
zu einer Anästhesieform wurde per Losverfahren entschieden. Die
Anästhesien wurden an insgesamt 20 Kälbern der Rasse Deutsches
Fleckvieh durchgeführt. Es handelte sich um 16 männliche und 4
weibliche Tiere, mit einem durchschnittlichen Gewicht von 81,0 ±
19,6 kg. Im Schnitt waren die Kälber 51,9 ± 22,8 Tage alt. 24
Stunden vor der OP/Anästhesie erhielten alle Kälber Meloxicam (0,5
mg/kg KGW s.c.) und zusätzlich ab diesem Zeitpunkt für fünf Tage
das Antiinfektivum Cefquinomsulfat (1 mg/kg KGW s.c.) verabreicht.
Einen Tag vor der Anästhesie, am Morgen vor der Anästhesie
(OP-Tag), sowie ein, drei und acht Tage postoperativ wurde den
Kälbern eine Blutprobe entnommen, daraus die Gesamtleukozytenzahl
(WBC), der Absolutwert und die Prozentwerte der Granulozyten
bestimmt und die Leukozyten isoliert. Die
Lymphozytensubpopulationen CD4+ und CD8+ T-Zellen sowie die
Monozyten wurden mit fluoreszenzmarkierten Antikörpern markiert und
im Durchflusszytometer gemessen. Bei den Leukozytenkonzentrationen
war ein Anstieg der Konzentrationen bei INHc auffällig, wohingegen
es bei INHo zum Absinken der Konzentrationen kam. Diese
Unterschiede waren bereits am Morgen des OP-Tages vor der
Anästhesie und dann am dritten postoperativen Tag statistisch
signifkant. In den beiden chirurgisch versorgten Gruppen lagen die
Leukozytenkonzentrationen acht Tage postoperativ über den
Ausgangswerten, wohingegen sie bei den Kontrollgruppen unterhalb
der Ausgangskonzentrationen blieben, jedoch ohne statistisch
signifikante Unterschiede. INHo wies auch bei den Lymphozyten
geringere Konzentrationen als in den anderen drei Gruppen auf. Es
kam aber bei der Untersuchung der Lymphozytenkonzentrationen
zwischen den Gruppen zu keinen statistisch signifikanten
Unterschieden. Der Vergleich der CD4+ T-Zellkonzentrationen
lieferte sowohl beim Vergleich INHc und KOMc als auch bei
Untersuchung von INHo und KOMo einen Tag postoperativ statistisch
signifikante Unterschiede mit deutlich geringeren Werten bei
Einsatz einer reinen Inhalationsanästhesie. Bei den beiden
OP-Gruppen war dieser signifikante Unterschied auch am achten
postoperativen Tag feststellbar und zeigte sich auch bei den CD8+
T-Zellkonzentrationen. Zwischen den beiden Kontrollgruppen bestand
bereits am Morgen des OP-Tages vor der Anästhesie ein statistisch
signifikanter Unterschied bei den CD4+ T-Zellen. Ein ähnliches Bild
zeigte sich im Vergleich der beiden OP-Gruppen bei den CD8+
T-Zellen. Bei den CD8+ T-Zellen kam es auch am achten
postoperativen Tag bei INHc und KOMc zu einem statistisch
signifikanten Unterschied. Auch der Vergleich des Verlaufs der CD4+
T-Zellkonzentrationen über alle Probenzeitpunkte hinweg erbrachte
einen signifikanten Unterschied zwischen Inhalationsanästhesie und
kombinierter Anästhesie mit deutlich höheren Konzentrationen nach
einer kombinierten Anästhesie. Zu berücksichtigen ist jedoch, dass
die beiden Gruppen mit einer Isoflurananästhesie bereits am ersten
Probentag vor jeglicher Manipulation geringere Werte aufwiesen als
die Gruppen mit einer kombinierten Anästhesie. Die Monozyten
zeigten Anstiege der Konzentrationen bei INHc und KOMc sowie bei
KOMo. Bei INHo hingegen kam es zum stetigen Absinken der
Konzentrationen. Hier ergab sich an allen postoperativen
Probentagen ein signifikanter Unterschied zu KOMo und am dritten
postoperativen Tag auch im Vergleich zur INHc-Gruppe. Bei den
neutrophilen Granulozyten kam es ab dem OP-/Narkose-Tag in der
INHc-Gruppe zum Anstieg der Konzentrationen. In den anderen drei
Gruppen hingegen verhielten sie sich genau umgekehrt und sanken ab.
Daraus ergaben sich innerhalb der Inhalationsgruppe am OP-Tag,
sowie am ersten und dritten postoperativen Tag und beim Vergleich
der chirurgisch versorgten Gruppen am dritten postoperativen Tag
statistisch signifikante Unterschiede. Hinsichtlich des Einflusses
der Anästhetika auf die Immunzellen (Leukozyten, Lymphozyten, CD4+
T-Zellen, CD8+ T-Zellen, Monozyten) nehmen wir an, dass unsere
Ergebnisse dafür sprechen, dass Isofluran alleine einen direkten
hemmenden Effekt auf die Immunzellen besitzt, wohingegen es unter
einem chirurgischen Eingriff zu einer Aktivierung der Immunabwehr
und Aufhebung der negativen Isofluranwirkung kommt. Ketamin scheint
einen, mitunter erst verspätet eintretenden, indirekt aktivierenden
Effekt auf die Immunzellen zu haben, indem es zu einem
Kortisolanstieg führt, der wiederum, nach anfänglicher Suppression,
ca. 24 Stunden später eine Immunsystemaktivierung nach sich zieht.
Lediglich auf die Neutrophilenchemotaxis wird Ketamin eine negative
Wirkung zugeschrieben und erklärt möglicherweise das Absinken der
Granulozytenkonzentrationen bei KOMc und KOMo. Aufgrund des
Ergebnisses, dass nur wenige signifikante Unterschiede in den
OP-Gruppen INHc und KOMc gefunden wurden, sowie der Tatsache, dass
wir keine postoperativen Komplikationen in Form von
Wundheilungsstörungen beobachteten, gehen wir davon aus, dass die
beiden getesteten Anästhesieverfahren das Immunsystem von Kälbern
bei einer Nabelbruchoperation nicht in klinisch relevanter Weise
nachteilig beeinflussen.