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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2017)

24.10. - 27.10.2017, Berlin

Eine Toll-like Rezeptor 2-induzierte Bildung von Prostaglandin E2 vermittelt die frühe Hemmung von Dendritischen Zellen während der polymikrobiellen Sepsis

Meeting Abstract

  • presenting/speaker Stefanie Flohé - Universitätsklinikum Essen, Klinik für Orthopädie und Unfallchirurgie, Essen, Germany
  • Tobias Kowalski - Universitätsklinikum Essen, Klinik für Orthopädie und Unfallchirurgie, Essen, Germany
  • Marion Frisch - Universitätsklinikum Essen, Klinik für Orthopädie und Unfallchirurgie, Essen, Germany
  • Carsten Kirschning - Institut für Medizinische Mikrobiologie, Universitätsklinikum Essen, 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. DocGR19-1267

doi: 10.3205/17dkou539, urn:nbn:de:0183-17dkou5396

Veröffentlicht: 23. Oktober 2017

© 2017 Flohé et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung: Sepsis ist die fehlregulierte Immunreaktion des Organismus auf eine systemische Infektion. Trotz sofortiger Antibiotikatherapie nimmt die Sepsis häufig einen schweren Verlauf, verbunden mit Sekundärinfektionen aufgrund der Entstehung einer Immunsuppression. Wegen ihrer Fähigkeit, nach Stimulation mit Bakterien das Zytokin Interleukin (IL) 12 zu synthetisieren, spielen Dendritische Zellen (DCs) eine wichtige Rolle bei der Koordination der Immunabwehr von Infektionen. Innerhalb kurzer Zeit nach Induktion einer Sepsis verlieren DCs aus bisher unbekannten Gründen die Fähigkeit, IL-12 zu synthetisieren. Diese Studie untersucht, über welches Signal die Dysfunktion der DCs während einer Sepsis ausgelöst wird.

Methodik: Eine polymikrobielle Sepsis wurde durch zökale Ligation und Punktion (CLP) in Wildtypmäusen ausgelöst. Als Sham-Operation diente die Laparotomie alleine. Eine Stunde nach Operation wurde die Lavage der Bauchhöhle gewonnen und in naive Mäuse transferiert. Fünf Stunden nach Transfer wurden die DCs aus der Milz isoliert. Parallel wurde die Lavage auf in vitro generierte DCs gegeben. Anschließend wurde die IL-12 Produktion der DCs nach in vitro Stimulation bestimmt. Zur Simulation der Stimulation von Immunzellen nach CLP wurden Peritonealzellen in vitro eine Stunde mit Darmbakterien inkubiert, der Überstand steril filtriert und auf DCs übertragen. Als Spender für DCs wurden Wildtypmäuse und Toll-like Rezeptor (TLR) 2 und TLR4 knockout Mäuse verwendet. Die Kultur der DCs und Peritonealzellen erfolgte in Gegenwart oder Abwesenheit verschiedener Inhibitoren bzw. neutralisierender Antikörper.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Der Transfer der Peritoneallavage nach CLP führte zu einer Hemmung der IL-12 Synthesefähigkeit der DCs in der Milz von naiven Mäusen. Analog dazu hemmte der Überstand von Peritonealzellen nach Kontakt mit Darmbakterien, jedoch nicht der Überstand von Bakterien allein, die IL-12 Sekretion naiver DCs aus Wildtyptieren als auch aus TLR4 und TLR2 knockout Tieren. Die Lavage und die Überstände der Peritonealzellen enthielten Prostaglandin (PG) E2, jedoch kein IL-10. Die Blockade des TLR2 auf Peritonealzellen verminderte deren Produktion von PGE2. Überstände von Peritonealzellen, deren Zyklooxygenase 2 während der Kultur mit Darmbakterien gehemmt worden war, konnten DCs nicht hemmen. Die vorherige Antagonisierung des E Prostanoid (EP) 4 Rezeptors, aber nicht des EP2 Rezeptors, auf den DCs schützte die DCs vor der suppressiven Wirkung des Überstandes von Peritonealzellen.

Innerhalb von einer Stunde nach Induktion einer polymikrobiellen Sepsis wird TLR2-abhängig PGE2 gebildet, das über den EP4 Rezeptor die Funktion von DCs hemmt. Diese frühe Hemmung von DCs könnte die Entstehung einer Immunsuppression trotz sofortiger Antibiotikatherapie erklären. Darüber hinaus zeigen diese Daten, dass die DC Dysfunktion bei polymikrobieller Sepsis nicht äquivalent zur TLR4-vermittelten Endotoxintoleranz ist, die häufig zur Erklärung der Immunsuppression bei Sepsis herangezogen wird.