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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2017)

24.10. - 27.10.2017, Berlin

Ein Agonist des Transforming Growth Faktor Rezeptor I im Serum inhibiert die Funktion von Natürlichen Killerzellen nach Polytrauma

Meeting Abstract

  • presenting/speaker Stefanie Flohé - Universitätsklinikum Essen, Klinik für Orthopädie und Unfallchirurgie, Essen, Germany
  • Holger Kleinertz - Universitätsklinikum Essen, AG Chirurgische Forschung, Unfallchirurgie, Essen, Germany
  • Monika Hepner-Schefczyk - Universitätsklinikum Essen, Klinik für Orthopädie und Unfallchirurgie, Essen, Germany
  • Sascha Flohé - Heinrich Heine Universität Düsseldorf, Unfall- und Handchirurgie, Düsseldorf, Germany
  • Christian Waydhas - Universitätsklinikum Essen, Klinik für Unfallchirurgie, Essen, Germany
  • Sonja Vonderhagen - Universitätsklinikum Essen, Klinik für Orthopädie und Unfallchirurgie, Essen, Germany
  • Anna Smirnov - Universitätsklinikum Essen, Klinik für Orthopädie und Unfallchirurgie, Essen, Germany
  • Marcel Dudda - Universitätsklinikum Essen, Klinik für Orthopädie und Unfallchirurgie, Essen, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2017). Berlin, 24.-27.10.2017. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2017. DocGR13-1253

doi: 10.3205/17dkou492, urn:nbn:de:0183-17dkou4929

Veröffentlicht: 23. Oktober 2017

© 2017 Flohé et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung: Polytrauma induziert eine Immunsuppression, die mit einer erhöhten Anfälligkeit für nosokomiale Infektionen assoziiert ist. Das von Monozyten nach Kontakt mit Bakterien sezernierte Interleukin (IL) 12 stimuliert Natürliche Killer (NK) Zellen dazu, Interferon (IFN) g freizusetzen, das für eine effektive Immunabwehr der Bakterien essentiell ist. Wir haben zuvor gezeigt, dass NK Zellen nach Polytrauma aufgrund einer verminderten Expression des IL-12 Rezeptors (IL-12R) und nachfolgender Phosphorylierung des "Signal Transducer and Activator of Transcription" (STAT) 4 in ihrer IFN-g Synthese gehemmt sind. Dabei ist die Hemmung der NK Zellen abhängig von der Gegenwart des Serums der Patienten während der Stimulation. In dieser Studie wurde untersucht, ob das Serum von Polytraumapatienten die IFN-g Produktion von NK Zellen hemmt.

Methodik: Periphere mononukleäre Zellen aus dem Blut von gesunden Spendern wurde mit inaktivierten Staphylococcus aureus in Gegenwart von Serum gesunder Spender oder von Polytraumapatienten (n=39; ISS>16; Alter>18) stimuliert und die IFN-g Synthese, IL-12R Expression und STAT4 Phosphorylierung in bzw. auf den NK Zellen mittels Durchflusszytometrie bestimmt. Die Funktion des Transforming Growth Factor beta Rezeptors (TGF-bR) I wurde durch Zugabe des spezifischen Antagonisten SB431542 inhibiert. Die Konzentration von TGF-b und Growth-derived Factor (GDF) 15, ein alternativer Ligand des TGF-bR I, im Serum wurde mittels ELISA quantifiziert.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Das Serum von Polytraumapatienten hemmte die IFN-g Synthese von NK Zellen gesunder Spender. Serum von Tag 8 nach Trauma wies dabei die maximale Hemmung auf. Die Hemmung der NK Zellen von Probanden durch das Serum eines Patienten korrelierte mit der zuvor bestimmten Hemmung der NK Zellen desselben Patienten. Die hemmende Wirkung des Polytraumaserums korrelierte mit einer verminderten Expression des IL-12R und verminderter STAT4 Phosphorylierung auf/in den NK Zellen. Die Zugabe des TGF-bR I Antagonisten hob die Inhibition der NK Zellen durch das Polytraumaserum auf. Die Konzentration von TGF-b im Serum der Patienten und Probanden unterschied sich jedoch nicht. Dagegen enthielt das Serum der Polytraumapatienten im gesamten Beobachtungszeitraum (1 bis 8 Tage nach Trauma) deutlich erhöhte Konzentrationen an GDF-15.

Nach Polytrauma zirkuliert ein Faktor im Serum, der über die Aktivierung des TGF-bR I die Funktion von NK Zellen inhibiert. Dieser Faktor ist nicht TGF-b. Wir zeigen erstmals, dass GDF-15 nach Polytrauma vermehrt gebildet wird. GDF-15 ist mit der Hemmung der NK Zellen nach Polytrauma assoziiert und könnte an der Entstehung der Immunsuppression nach Trauma beteiligt sein. Darüber hinaus ist die Verwendung von GDF-15 als Biomarker für das Ausmaß der Immunsuppression nach Trauma denkbar.