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Fragestellung: Die trauma-induzierte Immunsuppression bei Patienten mit schwerem Polytrauma ist ein kritischer Parameter in der Behandlung und Prävention von post-traumatischen Folgekomplikationen, wie der Sepsis und dem Multiorganversagen (MODS/MOF). In diesem Zusammenhang scheint es immer wahrscheinlicher, dass das zentrale Nervensystem (ZNS) einen entscheidenden Einfluss bei der Steuerung diverser systemischer Inflammationsreaktionen nimmt. Ziel der vorliegenden Untersuchungen war es den Einfluss des Schädel-Hirn-Trauma (SHT) auf das Immunsystem, dessen Funktion und Steuerung von humanen peripheren Monozyten in schwer traumatisierten Patienten zu evaluieren.

Methodik: Periphere Monozyten aus dem Plasma von Polytraumapatienten (n=37) mit einem durchschnittlichen ISS von 35.1±9.5 (Durchschnittsalter 44.2±18.4 Jahre) und gesunden Patienten (Kontrollen; n=14) wurden isoliert und hinsichtlich Apoptose-induzierten molekularen Veränderungen in den ersten 5 Tagen der post-traumatischen Regenerationsphase analysiert.

Ergebnisse: In beiden Patientengruppen konnte eine signifikante Aktivierung des monozytären Zelltodes anhand einer erhöhten Caspase-3/7-Aktivität und mittels TUNEL Histochemie im Vergleich zur gesunden Kontrollgruppe festgestellt werden, was eindeutig auf eine trauma-induzierte Apoptose hinweist. In Untersuchungen von Patienten mit SHT (n=18) und Polytraumapatienten ohne zusätzlichem SHT (n=19) konnten erhebliche Unterschiede festgestellt werden. So zeigten SHT-Patienten individuell einen signifikanten Anstieg des apoptose-induzierenden Fas-Rezeptors (Fas-R) mit zusätzlicher Aktivierung der Initiator-Caspase-8 im Vergleich zur Patientengruppe ohne SHT und den gesunden Kontrollen. Darüber hinaus konnte in Patienten mit schweren SHT eine Reduktion der Expression des mitochondralen anti-apoptotischen Bcl-2 Proteins mit einhergehender Aktivierung der Effektorcaspase-9 festgestellt werden. Zudem kam es bei Polytraumapatienten ohne SHT im Vergleich mit SHT-Patienten zu einem signifikanten Anstieg von inflammatorischen Faktoren des Komplementsystems, z.B. dem Anaphylatoxin C5a.

Schlussfolgerung: Zusammenfassend suggerieren diese Ergebnisse, dass Polytraumapatienten mit schwerem SHT im frühen posttraumatischem Stadium ein gesteigertes Risiko der Immunsuppression durch eine induzierte Caspase-abhängige Apoptose, sowohl über den Rezeptor- also auch den mitochondral-vermittelten Aktivierungsweg, haben. Darüber hinaus konnten in den Patientengruppen mit und ohne SHT charakteristische Apoptose-induzierte Signalmechanismen, wie die Suppression des anti-apoptotischen Regulatorproteins Bcl-2 (SHT-Gruppe) und die Erhöhung der peripheren C5a-Expression (Polytraumagruppe ohne SHT) in peripheren Monozyten gemessen werden. Dem ZNS scheint dabei eine wesentliche peripher immunoregulatorische Rolle zuzukommen.