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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2015)

20.10. - 23.10.2015, Berlin

Pulmonale Monozytenmigration und systemische Zusammensetzung der Monozyten-Subpopulationen nach stumpfem Thoraxtrauma

Meeting Abstract

  • presenting/speaker Daniel H. Seitz - Klinikum Ludwigsburg, Klinik für Unfall-, Wiederherstellungschirurgie und Orthopädie, Ludwigsburg, Germany
  • Annette Palmer - Zentrum für Chirurgie, Klinik für Unfall-, Hand-, Plastische- und Wiederherstellungschirurgie, Ulm, Germany
  • Florian Gebhard - Zentrum für Chirurgie, Klinik für Unfall-, Hand-, Plastische- und Wiederherstellungschirurgie, Ulm, Germany
  • Markus S. Huber-Lang - Zentrum für Chirurgie, Klinik für Unfall-, Hand-, Plastische- und Wiederherstellungschirurgie, Ulm, Germany
  • Janine Fröba - Zentrum für Chirurgie, Klinik für Unfall-, Hand-, Plastische- und Wiederherstellungschirurgie, Ulm, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2015). Berlin, 20.-23.10.2015. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2015. DocGR17-742

doi: 10.3205/15dkou496, urn:nbn:de:0183-15dkou4969

Veröffentlicht: 5. Oktober 2015

© 2015 Seitz et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung: Das stumpfe Thoraxtrauma ruft schwerwiegende lokale und systemische inflammatorische Veränderungen hervor. Aus eigenen Vorarbeiten ist bekannt, dass die Konzentration von Alveolarmakrophagen (AM) in der bronchoalveolären Lavage (BAL) nach Thoraxtrauma signifikant ansteigt. AM differenzieren sich dabei aus Monozyten des Blutes. Diese können anhand von Oberflächenmarkern unter anderem in „nicht inflammatorische“ Ly6Clow und „inflammatorische“ Ly6Chigh Monozyten unterschieden werden. Ziel dieser Studie war einerseits, die zeitlichen Abläufe der pulmonalen Monozyteneinwanderung zu untersuchen und andererseits zu überprüfen, ob sich die Zusammensetzung der Monozytensubpopulationen im Blut und Knochenmark nach Thoraxtrauma in eine proinflammatorische Konstellation ändert.

Methodik: Männlichen C57BL/6J Mäusen wurden zur Markierung zirkulierender Monozyten DiD markierte Liposomen i.v. verabreicht. Nach 24 Stunden, wurde mittels Druckwellengenerator ein stumpfes Thoraxtrauma induziert bzw. der entsprechende Kontrolleingriff durchgeführt. Nach 2, 24 oder 48 Stunden wurden Blut, BAL-Flüssigkeiten, Lungengewebe und Knochenmarkslavage gewonnen. Die markierten Monozyten und deren Subpopulationen wurden im gewonnenen Material mittels Durchflusszytometrie identifiziert. Zudem wurden die Konzentrationen von Entzündungsmediatoren in der BAL durch Multiplex assay oder ELISA bestimmt.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Im pulmonalen Interstitium waren nach 24 Stunden und in der BAL 24 und 48 Stunden nach Trauma signifikant erhöhte Konzentrationen von DiD markierten Makrophagen im Vergleich zur Kontrolle nachzuweisen. Die Konzentrationen der DiD markierten Monozyten des Blutes und des Knochenmarkes nahmen bis zum 48 Stunden-Zeitpunkt sukzessive ab. Es zeigten sich allerdings keine signifikanten Unterschiede zwischen Trauma und Kontrolleingriff. Im Blut und im Knochenmark kam es nach 48 Stunden in beiden Gruppen zu einem signifikanten Anstieg der Ly6Clow Monozyten. Im Knochenmark war zudem eine Abnahme der Ly6Chigh Monozyten am 48 Stunden-Zeitpunkt festzustellen. Weder im Blut noch im Knochenmark lies sich hinsichtlich der Verteilung der Subpopulationen ein Unterschied zwischen Trauma und Kontrolle nachweisen.

Bereits 2 Stunden nach dem Thoraxtrauma war ein signifikanter Anstieg der Protein-Konzentrationen sowie der Konzentrationen von TNF-α, IL-6, TGF-1β, IL-10 und MCP-1 in der BAL festzustellen. Nach 48 Stunden waren die Konzentrationen aller Mediatoren wieder rückläufig.

Die Ergebnisse dieser Studie belegen eine relevante Einwanderung von monozytären Zellen in das pulmonale Kompartiment nach Lungenkontusion. Es kann aus den Beobachtungen abgeleitet werden, dass Monozyten nach Thoraxtrauma über die Zwischenstufe der interstitiellen Makrophagen zu Alveolarmakrophagen heranreifen. Interessanterweise kann jedoch trotz einer, durch Zytokinanstieg nachgewiesenen inflammatorischen Relevanz des Traumas keine Änderung der Monozytensubpopulationen in eine eher proinflammatorische Konstellation festgestellt werden.