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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

Induktion endogener Antibiotika im Serum von Polytraumapatienten

Meeting Abstract

  • T. Klüter - Universitätsklinikum Schleswig-Holstein, Campus Kiel, Klinik für Unfallchirurgie, Kiel, Germany
  • S. Oestern - Universitätsklinikum Schleswig-Holstein, Campus Kiel, Klinik für Unfallchirurgie, Kiel, Germany
  • S. Lippross - Universitätsklinikum Schleswig-Holstein, Campus Kiel, Klinik für Unfallchirurgie, Kiel, Germany
  • F. Hildebrand - Medizinische Hochschule Hannover, Unfallchirurgische Klinik, Hannover, Germany
  • A. Seekamp - Universitätsklinikum Schleswig-Holstein, Campus Kiel, Kiel, Germany
  • D. Varoga - Universitätsklinikum Schleswig-Holstein, Campus Kiel, Klinik für Unfallchirurgie, Kiel, 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. DocWI17-1622

DOI: 10.3205/09dkou159, URN: urn:nbn:de:0183-09dkou1599

Published: October 15, 2009

© 2009 Klüter et al.
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Fragestellung: Nach einem Polytrauma resultieren gehäuft septische Komplikationen, die mit gestörter Immunfunktion und veränderter Zytokinausschüttung einhergehen. Antimikrobielle Peptide (AMP) stellen einen endogenen Antibotikaschutz im menschlichen Körper vor allem in epithelialen Geweben dar, der im Bedarfsfall eine direkte Abtötung auch von multiresistenten Mikroben vermitteln kann. Ziel unserer Experimente war es, die Expression der antimikrobiell hochwirksamen AMPs HBD-2 und Lysozym und deren Induktion durch inflammatorische Zytokine zu charakterisieren.

Methodik: Die Expression des bakteriziden HBD-2 (humanes beta-Defensin-2) und Lysozym wurde in Serumproben von Polytraumapatienten mittels ELISA- und Westernblot-Untersuchungen vom 1. bis zum 14. Tag post Trauma bestimmt und mit der Expression von gesunden Probanden verglichen. Eingeschlossen wurden Polytraumapatienten im Alter von 18 bis 60 Jahren mit einem IS Score über 16. Die Serumbakterizidie der untersuchten Proben wurde durch Plattendiffusionsessays gegen E-coli und Staph. aureus überprüft. Zur Charakterisierung der Synthese wurde die Expression der antimikrobiellen Peptide in isolierten neutrophilen Granulozyten und Hepatozyten mit Hilfe der RT-PCR und Real-time PCR untersucht. Für die Prüfung der Signifikanz wurde der Student's t-Test verwendet.

Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Im Gegensatz zur Kontrollgruppe konnte bei Polytraumapatienten ein Expressionsmaximum für HBD-2 und Lysozym am 5. Tag post Trauma nachgewiesen werden. Die Expression stieg zunächst an und sank ab dem 5. Tag langsam wieder, erreichte jedoch bis zum 14. Tag nicht das Ausgangsniveau. Die detektierten Lysozym-Konzentrationen im Serum waren bei einigen Patienten im antibakteriellen Wirkbereich. Parallel konnte in diesen Proben eine gesteigerte Bakterizidie gegen E-coli und Staph. aureus in den Plattendiffusionsessays demonstriert werden, die nicht Komplement-vermittelt war. Die Interleukine 17 und 22, die maßgeblich an der Induktion von HBD-2 beteiligt sind, konnten im Polytraumaserum nachgewiesen werden und zeigten einen parallelen Verlauf zu HBD-2. Als Quelle von Lysozym konnten Granulozyten detektiert werden, wobei nach in vitro Stimulation mit IL-17 und IL-22 eine signifikante Induktion nachgewiesen werden konnte. HBD-2 wird maßgeblich in der Leber synthetisiert und nach inflammatorischer Stimulation induziert.

Die Induktion der AMPs HBD-2 und Lysozym im Polytraumaserum ist zum Teil durch die zellulären Blutbestandteile und die Leber bedingt. Interessanterweise kann in der Phase der generalisierten Immunsuppression nach Polytrauma neben der supprimierten leukozytären Bakterizidie und niedrigen Immunglobulinspiegeln auch ein Anstieg von bakteriziden endogenen Antibiotika wie HBD-2 und Lysozym beobachtet werden. Möglicherweise kann HBD-2 über die Bindung von LPS und Rekrutierung zytoxischer T-Zellen das Outcome nach einer Sepsis verbessern. Aktuelle Experimente untersuchen die AMP in-vivo Regulation in einem Maus-Polytraumamodell.