gms | German Medical Science

Fragestellung: Ein präzises Monitoring der Immunantwort zur Früherkennung von Sepsis und perioperativen infektiösen Komplikationen ist weiterhin ein unmet medical need. Klassische Entzündungsmarker weisen jedoch bei Anstieg und Abfall eine relevante zeitliche Verzögerung auf. Dieser Beitrag stellt die zelluläre Reaktionskapazität neutrophiler Granulozyten als neuartiges Verfahren des Immunomonitorings vor. Der Performanzvergleich mit klassischen Markern wie CRP, PCT und IL-6 erfolgte innerhalb eines ex vivo Endotoxinämiemodells sowie translationaler prospektiver Studien an Patienten mit Sepsis bzw. kardiochirurgischen Eingriffen unter extrakorporaler Zirkulation.

Methodik: Die Studie umfasste gesunde Probanden für das ex vivo Endotoxinämiemodell (n=9, 1pg/mL-100ng/mL LPS) bzw. Patienten mit Sepsis sowie Patienten mit kardiochirurgischen Eingriffen (je n=14, Beobachtungszeitraum 5 Tage). Neutrophile Granulozyten wurden unter ruhenden und stimulierten Bedingungen (15 min mit fMLP, PAF und TNF) mittels Durchflusszytometrie untersucht. Die zelluläre Reaktionskapazität (CRC) wurde aus dem Verhältnis der medianen Fluoreszenzintensitäten (MFI) stimulierter zu ruhender Zellen gebildet. Alle Daten sind als Mittelwert ± Standardabweichung dargestellt.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Das Endotoxinämiemodell zeigte einen konzentrationsabhängigen Anstieg von IL-6 (LPS-EC50 210±210pg/mL). Innerhalb der 34 untersuchten Neutrophilenmarker waren LPS-abhängige Veränderungen am sensitivsten über die MFI von CD11b nachweisbar (LPS-EC50 102±81pg/mL p=0,22 vs. IL-6, unpaired t-Test), wobei die CRC für CD11b noch sensitiver war (LPS-EC50 12±13pg/mL p=0,028 vs. IL-6). Die Veränderung der CD11b CRC (-71±26%, p<0,0001) bestätigte sich in Patienten mit Sepsis im Vergleich zu alters- und geschlechtsgepaarten Kontrollprobanden. Bei Patienten mit kardiochirurgischen Eingriffen waren IL-6 und CRP intraoperativ (45 Minuten nach Beginn der extrakorporalen Zirkulation) nicht erhöht, stiegen aber im Verlauf an mit Maxima an Tag 3 bzw. 5 postoperativ. Im Kontrast hierzu war die CD11b CRC (-84±9%, p<0,0001), CD35 CRC (-64±15%, p<0,0001) und CD282 CRC (-38±14%, p<0,0001) bereits intraoperativ verändert und an Tag 1 postoperativ wieder nahe des Ausgangswertes (Abbildung 1 [Abb. 1]).

In dieser Studie wurde die CRC als neuartige Methode des Immunmonitorings evaluiert und zeigte sich den klassischen humoralen Markern klar überlegen. Weitere Studien mit größerer Fallzahl und verschiedenen Krankheitsentitäten, darunter Operationen mit hoher postoperativer Infektionsrate sind nötig, um den Stellenwert der CRC als Immunomonitoringmethode, beispielsweise zur Früherkennung postoperativer Komplikationen, abschließend zu evaluieren.