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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie
73. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie
95. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie
50. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie und Unfallchirurgie

21. - 24.10.2009, Berlin

Aktivierung apoptosemodulierender Faktoren nach Polytrauma – möglicher "Crosstalk" mit aktiviertem Complementfaktor 5 (C5a)?

Meeting Abstract

  • M. Perl - Universitätsklinikum Ulm, Klinik für Unfallchirurgie, Ulm, Germany
  • F. Gebhard - Universitätsklinikum Ulm, Klinik für Unfallchirurgie, Ulm, Germany
  • R. Brenner - Orthopädische Universitätsklinik Ulm am RKU, Sektion Biochemie der Gelenks- und Bindegewebserkrankungen, Ulm, Germany
  • M. S. Huber-Lang - Universitätsklinikum Ulm, Klinik für Unfallchirurgie, Ulm, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie. 73. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 95. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie, 50. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie. Berlin, 21.-24.10.2009. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2009. DocWI15-1008

DOI: 10.3205/09dkou134, URN: urn:nbn:de:0183-09dkou1343

Veröffentlicht: 15. Oktober 2009

© 2009 Perl et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung: Sowohl beim Polytrauma als auch nach Sepsis kommt es zu einer massiven und unkontrollierten Aktivierung von Complement. Nach Sepsis ist ebenfalls eine frühe Freisetzung von apoptoseinduzierenden Faktoren im Blut bekannt. In diesem Zusammenhang ist jedoch unklar, ob es auch nach Polytrauma zu einer Generierung apoptosemodulierender Proteine kommt und ob ein molekularer Zusammenhang zwischen Aktivierung des Complementsystem und des programmierten Zelltodes in immunkompetenten Zellen des angeborenen Immunsystems besteht.

Methodik: Um dies zu erfassen, wurde das Serum polytraumatisierter Patienten (ISS>18, n=8) zu verschiedenen Zeitpunkten nach Trauma (Schockraum (0), 4, 12, 24, 48h, 5 und 10d) auf die absolute Konzentration von Fas-Ligand (FasL) und Fas-Rezeptor (CD95) untersucht. Gleichzeitig wurden humane neutrophile Granulozyten (PMN) von gesunden Probanden (n=5) isoliert, mit 100ng/ ml C5a für 60 Min stimuliert, die mRNA isoliert und mittels Arrayanalyse quantifiziert. Zusätzlich zu C5a wurden die PMN mit C3a in An- und Abwesenheit von 8 µM Camptothecin, zur Induktion intrinsisch vermittelter Apoptose, für 4h inkubiert und die aktive Caspase-3 mittels Western Blot semiquantifiziert. Als statistischer Test kam der One-Way-ANOVA mit nachfolgendem Student-Newman Keuls Test (p<0,05) zur Anwendung.

Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Bereits 4h nach Polytrauma zeigte sich eine signifikante Erhöhung von FasL und CD95 im Serum der Patienten (ISS 35±3). Diese Erhöhung persisierte, mit abnehmender Tendenz, bis zum Tag 10 nach Polytrauma. C5a und C3a waren ebenfalls zu den frühen Zeitpunkten nach Polytrauma (0-4d) signifikant im Vergleich zu den Probanden erhöht. Die Stimulierung von humanen PMN mit C5a in vitro führte zur Regulierung einer Vielzahl pro- und antiapoptotischer Proteine wie Bcl-2, Bcl-xL, Bax, IAP-1/2, p53, TNF-α etc. Auch eine direkte, 3,7fache Hochregulation von FasL-mRNA in PMN nach C5a Stimulation war zu beobachten. Interessanterweise führte die Aktivierung humaner PMN mit C5a, nicht jedoch mit C3a, nach Induktion mitochondrial vermittelter Apoptose, zu einer Erniedrigung der Caspase-3 Aktivität.

Diese Daten zeigen, dass es bereits früh nach Polytrauma zu einer parallelen Freisetzung von Complement- und apoptosemodulierenden Faktoren kommt. Nach C5a Aktivierung weisen PMN eine Regulation sowohl pro- als auch antiapoptotischer Signaltransduktionsmoleküle auf. Die Aktivierung mit C5a führt spezifisch zum Schutz der PMN vor dem programmierten Zelltod, was gut mit klinischen Daten der posttraumatisch erniedrigten PMN-Apoptoserate korreliert. Somit scheinen Complementfaktoren auch über die Regulation apoptotischer Proteine in PMN an deren posttraumatischer Modulation beteiligt zu sein und schützen diese eventuell so vor den deletären Folgen proapoptotischer Faktoren im Blut von Polytraumapatienten.