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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie, 75. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 97. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie, 52. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie und Unfallchirurgie

25. - 28.10.2011, Berlin

Rolle von C5a auf die Knochenmarkdysfunktion während experimenteller Sepsis

Meeting Abstract

  • S. Denk - Universitätsklinikum Ulm, Klinik für Unfall-, Hand-, Plastische und Wiederherstellungschirurgie, Ulm, Germany
  • V. Fleig - Universitätsklinikum Ulm, Klinik für Unfall-, Hand-, Plastische und Wiederherstellungschirurgie, Ulm, Germany
  • R.S. Reutter - Universitätsklinikum Ulm, Klinik für Unfall-, Hand-, Plastische und Wiederherstellungschirurgie, Ulm, Germany
  • M. Weiß - Universitätsklinikum Ulm, Klinik für Anästhesiologie, Abteilung Klinische Anästhesiologie, Ulm, Germany
  • M.S. Huber-Lang - Universitätsklinikum Ulm, Klinik für Unfall-, Hand-, Plastische und Wiederherstellungschirurgie, Ulm, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie. 75. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 97. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie, 52. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie. Berlin, 25.-28.10.2011. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2011. DocWI38-993

DOI: 10.3205/11dkou221, URN: urn:nbn:de:0183-11dkou2217

Published: October 18, 2011

© 2011 Denk et al.
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Fragestellung: Nach Trauma und während der Sepsis ist die Funktion des Knochenmarks mit reaktiver Modulation der Generierung von Leukozyten, Thrombozyten und Erythrozyten entscheidend für den klinischen Verlauf. Während der Sepsis kann bereits sehr frühzeitig ein Anstieg des hoch wirksamen Anaphylatoxins C5a gemessen werden. C5a vermag innerhalb kurzer Zeit Neutrophile aus dem Knochenmark zu rekrutieren. Daher stellten wir die Hypothese auf, dass C5a bei einer Sepsis-assoziierten Knochenmarkdysfunktion eine wesentliche Rolle spielt.

Methodik: Im Rattenmodell wurde mittels Caecum-Ligatur und Punktion (CLP) eine experimentelle Sepsis bei männlichen Wistar-Ratten (ca. 250 g) induziert. Als Kontrollgruppe dienten nicht und scheinoperierte Ratten. Unmittelbar nach CLP wurden die septischen Tiere mit 400 µg anti-C5a IgG oder präimmunem IgG behandelt. Um Auswirkungen einer immunmodulatorischen anti-C5a Behandlung auf die Zellzahl, das Wachstum in vitro und die Rekrutierung von Knochenmarkstammzellen ex vivo zu bestimmen, wurde den Versuchstieren sowohl peripheres Blut als auch das Knochenmark entnommen.

Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Im Verlauf der experimentellen Sepsis kam es bei allen CLP Tieren zu einer peripheren Leukopenie und einer typischen Linksverschiebung. Durch die Behandlung mit anti-C5a konnte diese Sepsis-induzierte Linksverschiebung normalisiert werden. Des Weiteren war bei unbehandelten CLP Ratten eine signifikante Reduktion an Knochemarkzellen zu verzeichnen, was durch die Blockade von C5a weitgehend verhindert wurde. In ex vivo Perfusionsversuchen von Ratten Femura konnte gezeigt werden, dass C5a nicht nur peripher Neutrophile mobilisiert, sondern auch zentral Zellen des Knochenmarks. Auch dieser Effekt konnte durch eine anti-C5a Behandlung signifikant reduziert werden. Dies deutet darauf hin, dass C5a ein erhöhtes Ausschwemmen von Knochenmarkzellen bewirken kann, das durch eine immunmodulatorische C5a Blockade vermindert wird. Darüber hinaus rief C5a in vitro eine dosisabhängige Proliferationssteigerung von Granulozyten-Makrophagen-Kolonien hervor, wie sie auch bei einer Sepsis nachgewiesen wurde. Auch diese Antwort konnte durch die Blockade von C5a experimentell abgeschwächt werden, was auf einen wesentlichen Einfluss von C5a bei der Entwicklung der GM-Zellreihe hindeutet. Zusammenfassend ergibt sich daraus eine bedeutende Rolle des Complement-Aktivierungsprodukts C5a hinsichtlich der Knochenmarkdysfunktion während der Sepsis.