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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

Endotheliale Vorläuferzellen werden verstärkt durch polymorphkernige Leukozyten von Patienten mit Polytrauma in vitro zerstört

Meeting Abstract

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  • S. Zimmer - Johann Wolfgang Goethe Universität Frankfurt am Main, Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Frankfurt, Germany
  • D. Henrich - Johann Wolfgang Goethe Universität, Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Wissenschaftliches Labor der Chirurgie, Frankfurt, Germany
  • I. Marzi - Johann Wolfgang Goethe Universität Frankfurt am Main, Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Frankfurt, 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. DocEF18-1667

DOI: 10.3205/10dkou063, URN: urn:nbn:de:0183-10dkou0632

Veröffentlicht: 21. Oktober 2010

© 2010 Zimmer et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung: Nach einem Polytrauma besteht ein hoher Bedarf an Revaskularisierung verletzter Regionen. Endotheliale Vorläuferzellen (EPC) unterstützen die Vaskularisierung von verletzten Geweben. Polymorphkernige Leukozyten (PMNL) gehören zu den ersten Zellen, die in ein Wundgebiet einwandern. Sie können zahlreiche inflammatorische Mediatoren sowie reaktive Sauerstoffspezies freisetzen. Über komplementäre Rezeptoren können EPC und PMNL miteinander interagieren. Ein Polytrauma führt oftmals zu einer Aktivierung von PMNL. Das Ziel der vorliegenden Studie war daher zu untersuchen, ob die Aktivierung der PMNL nach einem Polytrauma zu einer verstärkten EPC-Schädigung führt.

Methodik: PMNL wurden von 9 gesunden Freiwilligen, sowie von 6 Polytraumapatienten (ISS:32±15,04) an Tag 1 nach Einlieferung mittels Polymorphprep-Dichtegradientenzentrifugation isoliert. So genannte „early“ EPC wurden aus Buffy coats isoliert und über 8 Tage differenziert. Zytotoxizitätstest: PMNL und DiL-gefärbte EPC wurden in einem Verhältnis von 20:1 für 3h inkubiert. Defekte EPC wurden über die Aufnahme von 7-AAD durchflusszytometrisch identifiziert. Die Rolle reaktiver Sauerstoffspezies wurde durch die Blockade der NADPH-oxidase mittels DPI bei vorstimulierten PMNL (FMLP, 1x10E-6M) untersucht. Statistik: Mediane werden gezeigt, Wilcoxon-Test, p<0.05 ist signifikant. Die Studie wurde durch die lokale Ethik-Kommission genehmigt.

Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Inkubation von EPC mit PMNL schwer verletzter Patienten führte zu einem signifikanten Anstieg defekter EPC (3,3% vs. 10,2%, p<0,05). Während die lytische Aktivität von PMNL gesunder Probanden nach Präinkubation mit FMLP (1x10E-6M, 7,4%) bzw. LPS (1 x10E-6 g/ml, 15,5%) signifikant erhöht war, konnte die Aktivität von PMNL polytraumatisierter Patienten nicht weiter stimuliert werden (FMLP: 10,9%; LPS: 11,0%). Blockade der NADPH-Oxidase bei vorstimulierten PMNL gesunder Probanden führte zu einer signifikanten Reduktion defekter EPC (-65%, p<0,05).

In dieser Studie konnten wir erstmalig zeigen, dass PMNL polytraumatisierter Patienten EPC in vitro in einer Größenordnung schädigen, vergleichbar zu LPS-vorstimulierten PMNL gesunder Probanden. Darüber hinaus konnte gezeigt werden, dass die Aktivität der PMNL schwerverletzter Patienten weder mit LPS, noch mit FMLP weiter gesteigert werden konnte.

Mechanistische Untersuchungen legen nahe, dass die Schädigung zu einem Großteil durch reaktive Sauerstoffspezies verursacht wird. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen sollten für zukünftige Anwendungen von EPC für eine verbesserte Gewebeheilung in Betracht gezogen werden.