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Aktivierung und Rekrutierung von polymorphkernigen Granulozyten im zeitlichen Verlauf während des akuten Lungenversagens nach stumpfem Thoraxtrauma
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Autoren
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M. Perl
- Unfallchirurgie, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Universitätsklinikum Ulm, Ulm, Germany
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F. Gebhard
- Unfallchirurgie, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Universitätsklinikum Ulm, Ulm, Germany
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M. Kieninger
- Unfallchirurgie, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Universitätsklinikum Ulm, Ulm, Germany
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L. Kinzl
- Unfallchirurgie, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Universitätsklinikum Ulm, Ulm, Germany
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H.-J. Gross
- Klinische Chemie, Universitätsklinikum Ulm, Ulm, Germany
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M.W. Knöferl
- Unfallchirurgie, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Universitätsklinikum Ulm, Ulm, Germany
| Veröffentlicht: | 28. September 2006 |
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Gliederung
Text
Fragestellung: Das akute Lungenversagen (ALI) nach stumpfem Thoraxtrauma ist ein relevantes Krankheitsbild mit hoher Morbidität und Letalität. Die zugrunde liegenden Pathomechanismen sind jedoch nur unzureichend erforscht. Im Speziellen ist die Rolle der polymorphkernigen Granulozyten (PMN) und ihr Beitrag zur Entstehung des ALI unklar. Ziel dieser Studie war es deshalb, den Aktivierungszustand von PMN nach stumpfem Thoraxtrauma sowie die Dynamik ihrer eventuellen Rekrutierung in die Lunge näher zu beleuchten.
Methodik: Männliche C3H/HeN Mäuse (n=10/Gruppe) erfuhren ein stumpfes Thoraxtrauma mit isolierter bilateraler Lungenkontusion (TxT). 0,5, 2, 12 und 24h nach TxT bzw. Kontrollprozedur wurde das Blut und die Bronchialspülflüssigkeit (BAL) der Tiere gewonnen. Die im Blut zirkulierenden PMN wurden mit Antikörpern gegen die für ihre Transmigration durch das pulmonale Gefäßendothel relevanten Oberflächenmarker CD11b, CD31 und CD62L gefärbt. Die Färbung von Annexin V ermittelte die Apoptoserate der PMN. Oberflächen- und Apoptosemarker wurden mittels Durchflusszytometrie gemessen. Der Grad der Lungenschädigung wurde durch Messung des Gesamtproteins in der BAL erfasst. Die Auswertung der PMN Zellzahl in der BAL auf Zytospinpräparaten diente zur Erhebung der in die Lunge ausgewanderten PMN. Das für die Auswanderung der PMN relevante Chemokin MIP-2 wurde mittels ELISA in der BAL quantifiziert. Der One-Way-ANOVA mit nachfolgendem Student-Newman Keuls Test kam als statistischer Test (p<0,05) zur Anwendung. Daten sind Mittelwert ± SEM.
Ergebnisse: Bereits 0,5h nach TxT zeigte sich eine signifikante Erhöhung von Gesamtprotein in der BAL von Trauma- im Vergleich zu Kontrolltieren (3266±392 vs. 395±25 g/l), was während der gesamten Beobachtungsdauer erhalten blieb. Eine Anhäufung von PMN in der BAL ließ sich bereits früh nach TxT (2h) beobachten (2105±602 vs. 99±25 PMN/ml BAL). Zeitgleich war MIP-2 in der BAL signifikant erhöht (85±11 vs. 54±3 pg/ml). Es zeigte sich eine durchweg hohe Expression von CD62L (~96%) ohne Unterschiede zwischen den Gruppen. Im Gegensatz hierzu war CD11b sehr früh (0,5h) nach TxT signifikant erhöht (+20%). CD31 zeigte eine späte maximale Exprimierung 24h nach TxT (+22%). Annexin V (-16%) war bereits früh nach Trauma signifikant erniedrigt, was auf eine verzögerte Apoptoserate der PMN hinweist.
Schlussfolgerung: Unsere Daten zeigen, dass das stumpfe TxT bereits in seiner frühen Phase zu einem deutlichen Lungenschaden sowie zu einer pulmonalen Rekrutierung von PMN bei zeitgleichem Chemokinanstieg führt. Eine verzögerte Apoptoserate sowie eine Hochregulierung spezifischer Oberflächenrezeptoren ermöglichen den PMN eine erfolgreiche Auswanderung in die Lunge. Weitere Studien sind nötig, um die Rolle der PMN in der Lunge im Rahmen der Genese des ALI zu beleuchten und um eventuelle pharmakologische Interventionsstrategien zu entwickeln.
(DFG KN 475/2-3, Universität Ulm P.772).
