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Prognostische Bedeutung des Tryptophanstoffwechsels für die Entstehung der SIRS bei polytraumatisierten Patienten
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Veröffentlicht: | 9. Oktober 2007 |
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Fragestellung: Tryptophan und dessen Abbauprodukte könnten eine Schlüsselrolle bei der Steuerung immunologischer Prozesse nach einem Polytrauma spielen. Die durch das Enzym Indolamin 2,3-Dioxygenase (IDO) entstehenden Abbauprodukte von Tryptophan, z.B. Kynurenin, können zusätzlich direkte Organschädigungen bewirken. Daher sollte die Rolle von IDO, Tryptophanyl-tRNA-Synthetase (TTS), Tryptophan und Kynurenin im Rahmen der posttraumatischen SIRS-Entstehung unter Berücksichtigung der Neutrophilen-Aktivierung untersucht werden.
Methodik: Bei 20 Polytrauma Patienten (ISS > 16) wurden täglich Blutproben von Tag 1 (Schockraum) bis Tag 10 gewonnen. Aus dem Serum der Patienten wurde mittels HPLC die Tryptophan- und Kynureninkonzentration gemessen. Die Leukozyten wurden aus dem Vollblut über eine Dichtegradientenzentrifugation getrennt und in Trizol eingefroren. Mittels quantitativer PCR wurde dann die Indolamin 2,3-Dioxygenase (IDO) sowie die TTS mRNA gemessen.
Ergebnisse: Bei allen Polytrauma Patienten (n=20) wurden im Schockraum verminderte (20-50 µmol/l) Tryptophan- Konzentrationen (Normbereich: 60-90 µmol/l) im Serum gemessen. Am 4.-8. Tag nach Trauma stiegen bei allen Patienten die Tryptophan-Konzentrationen bis zu 700% sowie bei drei Patienten die Kynurenin- Konzentrationen bis zu 400% an. Die Erhöhung der Tryptophan- und Kynurenin-Konzentrationen im Serum korrelierte mit dem klinischen Outcome der Patienten. Patienten mit signifikantem Kynurenin Anstieg entwickelten im weiteren Verlauf ein posttraumatisches SIRS und verstarben. Bei 4/4 Patienten wurde posttraumatisch eine signifikant veränderte IDO und TTS Expression mittels quantitativer PCR in Neutrophilen, jedoch nicht in Lymphozyten nachgewiesen.
Schlussfolgerungen: Die Ergebnisse deuten auf eine wesentliche Rolle des Tryptophan-Abbaus durch IDO bei der Entstehung posttraumatischer SIRS/Sepsis hin. Hohe Konzentrationen von Kynurenin schädigen das Gewebe und könnten zum Teil mit der Mortalität assoziiert sein. Unsere Vermutung, dass aktivierte Neutrophile durch verstärkte IDO-Expression nach einem Trauma Tryptophan und somit weitere Immunreaktionen (T-Zellaktivierung) modulieren könnten, wurde hier erstmals bestätigt. Die Inhibition hyperaktivierter Neutrophiler und/oder die Hemmung von IDO könnten wichtige therapeutische Strategien sein.