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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie
74. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie
96. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie
51. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie und Unfallchirurgie

26. - 29.10.2010, Berlin

Aktivierter Complementfaktor 5 (C5a) verzögert den programmierten Zelltod neutrophiler Granulozyten – Beteiligung der Phosphatidylinosytol-3-Kinase (PI3K)?

Meeting Abstract

  • M. Perl - Universitätsklinikum Ulm, Klinik für Unfallchirurgie, Hand-, Plastische und Wiederherstellungschirurgie, Ulm, Germany
  • F. Gebhard - Universitätsklinikum Ulm, Klinik für Unfallchirurgie, Hand-, Plastische und Wiederherstellungschirurgie, Ulm, Germany
  • S. Braumüller - Universitätsklinikum Ulm, Klinik für Unfallchirurgie, Hand-, Plastische und Wiederherstellungschirurgie, Ulm, Germany
  • M.S. Huber-Lang - Universitätsklinikum Ulm, Klinik für Unfallchirurgie, Hand-, Plastische und Wiederherstellungschirurgie, Ulm, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie. 74. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 96. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie, 51. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie. Berlin, 26.-29.10.2010. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2010. DocEF18-1396

DOI: 10.3205/10dkou059, URN: urn:nbn:de:0183-10dkou0591

Veröffentlicht: 21. Oktober 2010

© 2010 Perl et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung: Nach Polytrauma kann eine frühe Freisetzung von Zelltod-induzierenden Faktoren beobachtet werden. Dennoch ist die Lebensdauer neutrophiler Granulozyten (PMN) nach schwerem Trauma nicht verkürzt sondern sogar verlängert. Dies ist möglicherweise mit organschädigenden Konsequenzen, wie der Entstehung einer akuten Lungenschädigung verknüpft. Ebenfalls kommt es nach Polytrauma zu einer massiven und unkontrollierten Aktivierung von Complement. In diesem Zusammenhang bleibt nun zu klären ob Complementfaktoren den programmiertem Zelltod von PMN direkt verzögern und deren Lebensdauer verlängern können und somit einen „Crosstalk“ zwischen apoptotischer und complement-spezifischer Signaltransduktion darstellen.

Methodik: PMN wurden mittels Dichtegradientenzentrifugation aus dem Blut gesunder Probanden (n=6) isoliert. Es erfolgte die Inkubation mit einem Agonisten (CH11) für den Todesrezeptor-abhängigen Zelltod (Fas) sowie mit Wasserstoffperoxid (H2O2), zur Induktion des intrinsisch-mitochondrialen Zelltodes. Diese Experimente erfolgten jeweils in An- bzw. Abwesenheit von aktiviertem Complementfaktor-5 (C5a) bzw. –3 (C3a) (je 10–1.000 ng/ml). Die Wirkung von C5a wurde durch einen spezifischen C5a-Rezeptorantagonist (10 µg/ml) kontrolliert. Als Apoptosemarker wurde Phosphatidylserin mit Hilfe von Annexin-V auf der Zelloberfläche der PMN durchflusszytometrisch bestimmt. Tote Zellen wurden mit 7-Aminoactinomycin (7-AAD) gegen gefärbt. Wortmannin (250 nM) wurde zur Inhibierung der PI3K abhängigen Signaltransduktion verwendet.

Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Zwei Stunden nach Stimulation des Todesrezeptors Fas (CH11) bzw. nach Aktivierung der intrinsisch-mitochondrialen Signaltransduktion (H2O2) kam es zum ausgeprägten programmierten Zelltod der PMN (Annexin V positiv/ 7-AAD negativ). Die Anwesenheit von C5a – jedoch nicht von C3a – führte dosisabhängig zu einer signifikanten Reduktion der Apoptoserate in PMN. Dieser Effekt war durch Zugabe eines spezifischen C5a-Rezeptorantagonisten vollkommen reversibel. Durch Hemmung der PI3K (Wortmannin) konnte der Zelltod-reduzierende Effekt von C5a partiell aufgehoben werden.

Früh nach Polytrauma können sowohl aktivierte Complementfaktoren als auch apoptosemodulierende Moleküle im Blut nachgewiesen werden. Unsere Ergebnisse zeigen, dass C5a den programmierten Zelltod von PMN vermindern kann, egal ob dieser extrinsisch über Todesrezeptoren oder intrinsisch-mitochondrial induziert wird. Dies korreliert gut mit klinischen Daten, die eine verlängerte Lebensdauer von PMN früh nach Trauma beschreiben. Dieser Schutz vor dem programmierten Zelltod scheint zumindest teilweise durch die Aktivierung der PI3K abhängigen Signaltransduktion vermittelt zu werden. Inwiefern sich nun eine therapeutische Reduktion der posttraumatisch verlängerten Lebensdauer von PMN günstig auf die Entstehung eines posttraumatischen Organschadens auswirken kann, bedarf weiterführender Studien.

(gefördert durch KFO-200 und PE-908/2)