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Fragestellung: Schweres Trauma kann durch Modulation des Immunsystems zu immunologischen Fehlfunktionen führen, die in Gewebeschädigungen, Infektionen und Multiorganversagen münden. Die Trauma-bedingte Gewebeschädigung führt zur Aktivierung neutrophiler Granulozyten (PMN). Diese Aktivierung geht ihrerseits mit einer Verlängerung der PMN-Lebensspanne einher. PMN stellen ein zelluläres Bindeglied zwischen angeborener und erworbener Immunität dar und vermögen die adaptive Immunantwort auf mehreren Ebenen zu regulieren. Über Freisetzung zahlreicher Zytokine tragen sie zur Rekrutierung von Immunzellen, wie dendritischen Zellen (DC) und T-Zellen, zum Entzündungsherd bei. Ferner vermögen PMN unter bestimmten Bedingungen als Antigen-präsentierende Zellen zu fungieren. Diese Transdifferenzierung zu DC-ähnlichen Zellen ist mit der Expression von co-stimulatorischen Molekülen wie CD80, CD83 und CD86 auf PMN, verbunden. Im Rahmen dieser Studie soll untersucht werden in welchem Ausmaß aktivierte PMN aus polytraumatisierten Patienten die Funktion von T-Lymphozyten zu modulieren vermögen.

Methodik: PMN und CD3-positive T-Lymphozyten aus dem Blut gesunder Probanden und polytraumatisierter Patienten (ISS>16; Tag 1-2 nach Trauma) wurden durch eine Negativ-Selektion isoliert. PMN wurden mit autologen und allogenen T-Lymphozyten im Verhältnis 1:1, 2:1 und 5:1 co-kultiviert. Autologe T-Lymphozyten wurden mit immobilisierten OKT3-Antikörpern stimuliert. Die T-Zellproliferation wurde mittels BrdU-Elisa bestimmt. Die Expression von HLA-DR, -DP, -DQ, CD83, CD86 und CD80 auf der PMN-Zelloberfläche sowie der Aktivitätsmarker CD25 und CD69 auf T-Lymphozyten wurde mittels FACS-Analyse untersucht. Die Bestimmung der PMN-Apoptoserate erfolgte mittels PJ-Färbung und FACS.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Frisch isolierte inflammatorische PMN zeigten eine deutlich erhöhte HLA-Oberflächenexpression im Vergleich zu PMN aus gesunden Probanden. Nach Kultivierung der PMN bzw. Co-Kultivierung mit allogenen T-Lymphozyten für 1 und 3 Tage wurde ein deutlicher Anstieg der HLA- und CD80-Expression verzeichnet, wohingegen die Expression von CD83 und CD86 relativ gering blieb. Entsprechend konnte gezeigt werden, dass die Inkubation von allogenen T-Zellen mit PMN eine deutliche Steigerung der T-Zell-Proliferation am Tag 1 und Tag 3 zur Folge hat. Diese Proliferation war in den Co-Kulturen mit inflammatorischen PMN am Tag1 am stärksten ausgeprägt. Gleichzeitig war die PMN-Apoptoserate in den Co-Kulturen deutlich reduziert. Ferner wurde gezeigt, dass PMN die Proliferation von OKT-3-stimulierten, autologen T-Zellen sowie die CD25- und CD69-Oberflächenexpression positiv beeinflussen. Die höchste Proliferation wurde in T-Lymphozyten, die mit inflammatorischen PMN co-kultiviert wurden, bestimmt.

Zirkulierende PMN nach schwerem Trauma weisen eine erhöhte Expression an DC-spezifischen Markern wie HLA und CD80 auf. Diese PMN-Transdifferenzierung ist unter anderem mit einer verstärkten Fähigkeit zur allogenen und autologen T-Zellstimulation assoziiert.