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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

Dendritische Zellen in regenerierendem Gewebe nach Weichteiltrauma fördern eine Hyperinflammation

Meeting Abstract

  • S. B. Flohé - Universitätsklinikum Essen, Klinik für Unfallchirurgie, AG Chirurgische Forschung, Essen, Germany
  • F. Wirsdörfer - Universitätsklinikum Essen, Klinik für Unfallchirurgie, AG Chirurgische Forschung, Essen, Germany
  • J. M. Bangen - Universitätsklinikum Essen, Klinik für Unfallchirurgie, AG Chirurgische Forschung, Essen, Germany
  • D. Schmitz - Universitätsklinikum Essen, Klinik für Unfallchirurgie, Essen, Germany
  • D. Nast-Kolb - Universitätsklinikum Essen, Klinik für Unfallchirurgie, Essen, Germany
  • F. U. Schade - Universitätsklinikum Essen, Klinik für Unfallchirurgie, AG Chirurgische Forschung, Essen, 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. DocWI15-821

DOI: 10.3205/09dkou138, URN: urn:nbn:de:0183-09dkou1383

Published: October 15, 2009

© 2009 Flohé et al.
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Fragestellung: Nach einem Weichteiltrauma kommt es im Rahmen von Reparatur/Regeneration zu einer Infiltration des geschädigten Gewebes mit Granulozyten, Monozyten und Dendritischen Zellen (DC). DC spielen eine Schlüsselrolle bei der Induktion von Immunantworten indem sie nach Stimulation in den drainierenden Lymphknoten wandern und dort über Moleküle des Haupthistokompatibilitätskomplexes (MHC) und co-stimulatorische Moleküle (u.a. CD40 und CD86) T Helfer (TH)-Zellen aktivieren. Sezernieren die aktivierten TH-Zellen Interferon (IFN) γ so kommt es zu einer pro-inflammatorischen Antwort, die protektiv gegen bakterielle Infektionen wirkt aber auch eine bereits bestehende Inflammation verstärken kann. Es wurde untersucht, ob DC im geschädigten Gewebe nach Weichteiltrauma wandern und eine Immunantwort gegen Fremdantigene modulieren können.

Methodik: Ein isoliertes Weichteiltrauma der Gastrocnemiusmuskeln (g.m.) wurde mittels Fallgewicht in männlichen BALB/c Mäusen induziert. Kontrolltiere wurden nur narkotisiert. Die zelluläre Infiltration in die g.m. sowie die Expression von Oberflächenmolekülen (MHC Klasse II, CD40, CD86) wurden 1, 4 und 7 Tage nach Behandlung mittels Durchflusszytometrie bestimmt. Fluoreszein-markiertes Ovalbumin (OVA), repräsentativ für ein Fremdantigen, wurde in die g.m. appliziert, um OVA-beladene Zellen im poplitealen Lymphknoten nachzuweisen. Zur Bestimmung einer OVA-spezifischen TH-Zell Aktivierung wurden 3 Tage nach Applikation von OVA in die g.m. die Aktivierung und IFN-γ Sekretion der TH-Zellen in den poplitealen Lymphknoten untersucht. Weiterhin wurden aus naiven Tieren gewonnene DC in die g.m. adoptiv transferiert und 24 Stunden später die Expression von CD86 auf den transferierten DC bestimmt.

Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Residente DC im unbehandelten Muskel waren schwach positiv für CD40 und CD86. Von Tag 4 bis 7 nach Trauma exprimierten infiltrierende DC aber nicht Monozyten vermehrt MHC Klasse II Moleküle sowie CD40 und CD86. Innerhalb von 48 Stunden nach Applikation von OVA in den g.m. erschienen OVA-beladene DC aber nicht Monozyten in den drainierenden poplitealen Lymphknoten. Die Applikation von OVA in die g.m. führte zu einer Aktivierung von OVA-spezifischen TH-Zellen im poplitealen Lymphknoten wobei die TH-Zellen in Trauma-Tieren 5-mal mehr IFN-γ sezernierten als die TH-Zellen der Kontroll-Tiere. Wurden DC aus naiven Tieren adoptiv in die g.m. von Traumatieren transferiert, so exprimierten die DC nach 24 Stunden mehr CD86 als DC, die in die g.m. von Kontrolltieren appliziert worden waren.

DC im traumatisierten Gewebe reifen aufgrund des dort vorliegenden lokalen Milieus zu potenten Antigen-präsentierenden Zellen, nehmen Antigene auf, wandern in den drainierenden Lymphknoten und induzieren dort eine verstärkte pro-inflammatorische Immunantwort. Eine Manipulation des traumatisierten Gewebes im Sinne eines "Second Hit", z.B. durch Infektion oder chirurgische Intervention könnte über die Stimulation von DC die Trauma-induzierte Inflammation verstärken.