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Die systemisch nach stumpfem Thoraxtrauma nachweisbaren Zytokine IL-6 und TNF-alpha stammen aus unterschiedlichen lokalen Quellen
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Published: | October 19, 2004 |
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Fragestellung
Das stumpfe Thoraxtrauma führt, v.a. beim mehrfachverletzten Patienten, zu einer deutlichen Steigerung der Letalität. Nach Thoraxtrauma ist zudem eine ausgeprägte systemische inflammatorische Reaktion nachweisbar. Als Quelle der zirkulierenden Mediatoren kommen vor allem aktivierte v. Kupffer Zellen sowie eine direkte Zytokinfreisetzung aus dem traumatisierten Lungengewebe in Frage. Ziel dieser Studie war es deshalb die lokalen Quellen von zirkulierendem IL-6 und TNF-α nach Thoraxtrauma näher zu untersuchen und festzustellen ob die Depletion von v. Kupffer Zellen zu einer Reduktion der systemischen Zytokinkonzentrationen führt.
Methoden
Männliche C3H/HeN Mäuse (n=10/ Gruppe) erhielten 24h vor dem Thoraxtrauma (TxT) bzw. der Kontrollprozedur entweder 0,1mg Gadoliniumchlorid (Gd) / g Körpergewicht oder Trägersubstanz (TS) i.v. injiziert. Zwei und 24h nach TxT bzw. Kontrollprozedur wurde das Plasma, die Bronchialflüssigkeit (BAL) sowie die Lungen der Tiere gewonnen. In einem separaten Versuchsansatz ohne Vorbehandlung wurden zu identischen Versuchszeitpunkten v. Kupffer Zellen isoliert und für 24h mit 1µg/ ml LPS stimuliert. Die Messung von IL-6 und TNF-α im Plasma, in den Kulturüberständen, in der BAL sowie im Lungenhomogenat erfolgte mittels ELISA.
Ergebnisse
Zwei Stunden nach TxT wiesen v. Kupffer Zellen eine vermehrte Produktion (p<0,05) von TNF-α (23,0 pg/ml)und IL-6 (66,9 pg/ml) im Vergleich zu den Kontrolltieren (14,6 & 0,9 pg/ml) auf. Sowohl im Plasma als auch in der BAL und im Lungengewebe zeigte sich eine signifikante Erhöhung von IL-6 2h nach der Lungenkontusion. Die TNF-α Konzentrationen hingegen waren nur im Plasma, nicht jedoch in der BAL oder im Lungengewebe erhöht. Immunhistochemisch führte die Gd-Vorbehandlung zu einer hochsignifikanten Reduktion von CD68 positiven Zellen in der Leber. Die Depletion der v. Kupffer Zellen führte zu einer signifikanten Reduktion der TNF-α Plasmakonzentrationen. Im Gegensatz hierzu hatte die Depletion keinen Einfluss auf die Konzentrationen von zirkulierendem IL-6.
Schlussfolgerungen
Das stumpfe Thoraxtrauma führte zu einer frühen systemischen inflammatorischen Reaktion. Die hohen Plasma TNF-α und IL-6 Spiegel gingen zeitgleich mit einer vermehrten Freisetzung dieser Mediatoren aus v. Kupffer Zellen einher. Interessanterweise verhinderte eine Depletion der v. Kupffer Zellen den posttraumatischen TNF-α Anstieg im Plasma, nicht jedoch den von IL-6. Demzufolge scheint für TNF-α die Kupffer Zelle der primäre Produktionsort zu sein. Die Erhöhung von IL-6 in der BAL sowie im Lungengewebe weist auf weitere lokale Quellen für dieses Zytokin hin. Dies erklärt auch die fehlende Wirkung der Gd-Vorbehandlung. Die vornehmliche Herkunft des IL-6 aus der geschädigten Lunge prädestiniert es als geeigneten Marker zur Abschätzung des individuellen Ausmaßes sowie des Schweregrades der Gewebedestruktion nach Lungenkontusion.