Analyse der Zytokinsynthese-Kapazität von Monozyten polytraumatisierter Patienten

Die Destabilisierung des humanen Immunsystems stellt für
polytraumatisierte Patienten ein relevantes Problem dar und
manifestiert sich auf der Ebene von Organfunktionsstörungen mit
nach wie vor erheblicher Letalität. Zahlreiche Untersuchungen der
jüngsten Vergangenheit haben klare Hinweise dafür gegeben, daß den
zellulären Komponenten des Immunsystems eine zentrale Rolle für die
Ausbildung und Ausprägung des posttraumatischen
Multi-Organ-Dysfunktions-Syndroms (MODS) und des
Multi-Organ-Versagens (Multiple Organ Failure, MOF) zukommt. Dabei
hat sich die Fähigkeit monozytärer Zellen auf einen pathologischen
Stimulus reagieren zu können, als einer der kritischen
Funktionsparameter des menschlichen Immunsystems gezeigt. Die
umfangreichen Untersuchungen der jüngsten Vergangenheit konnten
jedoch die Frage nach der Dynamik dieser Funktionsstörung bislang
nur unzureichend beantworten. Darüber blieb die tatsächliche
Synthese-Kapazität relevanter Botenstoffe, wie z.B. von Zytokinen
auf intrazellulärem Niveau weitgehend uncharakterisiert. Ziel der
vorliegenden Untersuchung war es daher: i) Die intrazelluläre
Zytokinsynthese-Kapazität von Monozyten polytraumatisierter
Patienten in der direkten posttraumatischen Phase mittels
Durchflußzytometrie zu quantifizieren ii) Zu analysieren, ob es
einen Zusammenhang zwischen der intrazellulären Aktivierung der
Zytokinsynthese-Kapazität und der Änderung der systemischen
Zytokin-Konzentration gibt iii) Die dabei gewonnenen Ergebnisse in
Vergleich zu klinischen Parametern zu setzen Da es bislang keine
validen Versuchsprotokolle für die durchflußzytometrische Analyse
der intrazellulären Zytokinsynthese-Kapazität von Monozyten gab,
wurden in der ersten Stufe der vorliegenden Studie die
Kulturbedingungen für die Stimulation, Sekretionsblockade und
Stimulationszeit von Monozyten erarbeitet. Es zeigte sich, daß im
Hinblick auf die weitere Fragestellung die Stimulation mit
Lipopolysaccharid über 4 Stunden unter einer Sekretionsblockade mit
Monensin valide Ergebnisse erbringt. In der zweiten Stufe der
Studie wurde erstmalig mittels intrazellulärer single cell Analyse
die Synthese-Kapazität von Entzündungs-relevanten Mediatoren
(TNF-, Il-1, Il-6 und Il-8) bei polytraumatisierten Patienten
untersucht. Gemäß einem seriellen Protokoll wurde zu den
Zeitpunkten „Aufnahme in den Schockraum“, 6 Stunden, 12 Stunden, 24
Stunden, 48 Stunden und 72 Stunden nach Trauma bei 13
polytraumatisierten Patienten (ISS >16 Punkte, zwölf überlebt,
einer verstorben) jeweils die Zytokinsynthese-Kapazität analysiert.
Für TNF- beträgt sie bei Aufnahme 78±5%, für Il-1 ergab sich mit
73±6% ebenso wie für Il-6 mit 58±4%bereits bei Aufnahme eine
signifikante Reduktion im Vergleich zur Kontrollgruppe. Es konnte
gezeigt werden, daß die Synthese-Kapazität für diese essentiellen
proinflammatorischen Zytokine zwischen 12 und 48 Stunden nach
Trauma mit 49±5% für TNF-, 53±7% für Il-1, 36,7% für Il-6 und
77,3% für Il-8 signifikant im Vergleich zu den Werten bei Aufnahme
reduziert ist. Die vorliegende Untersuchung demonstriert somit eine
engmaschige Analyse und Quantifizierung der monozytären
Zytokinsynthese-Kapazität für TNF-, Il-6, Il-1 und Il-8 nach
Polytrauma. Bezüglich der Analyse, ob ein Zusammenhang zwischen
intrazellulärer Aktivierung der Zytokinsynthese-Kapazität und der
Änderung der systemischen Zytokin-Konzentration besteht, konnten
wir mittels ELISA in der systemischen Zirkulation zwar tendenzielle
Veränderungen der einzelnen Faktoren beobachten, jedoch fand sich
auf Grund der niedrigen Sensitivität der ELISA-Methode keine
signifikante Korrelation zu den hoch-sensitiven intrazellulären
Ergebnissen. Bezüglich des Einflusses klinischer Faktoren auf die
intrazelluläre Zytokinsynthese-Kapazität ließ sich nachweisen, daß
Patienten mit schwerer Verletzung (ISS ≥34) im Zeitraum zwischen 24
Stunden und 72 Stunden nach Trauma eine signifikant niedrigere
Zytokinsynthese-Kapazität aufweisen als weniger schwer verletzte
Patienten (ISS