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Fragestellung: Patienten mit einem großen Weichteildefekt, herbeigeführt durch invasive operative Eingriffe, z.B. bei Skoliose-Operationen, sind infektanfälliger gegenüber opportunistischen Erregern, wie Staphylococcus aureus. Ursächlich wird eine operationsbedingte Immunsuppression vermutet.

Monozyten produzieren Interleukin (IL)-12, welches in CD56bright-Natürliche Killer (NK)-Zellen die Expression von IFN-y induziert. IFN-y wiederum aktiviert Phagozyten zur Elimination von Bakterien. Hier stellt sich die Frage, ob die Funktion der CD56bright-NK-Zellen durch das Operationstrauma beeinträchtigt ist und durch Zugabe von immunomodulatorischen Zytokinen wiederhergestellt werden kann.

Methodik: Mononukleäre Zellen des peripheren Blutes (PBMC) wurden aus dem Blut von 12 Patienten (Alter 17 - 80 Jahre) vor, sowie 1, 4 und 8 Tage nach einer dorsalen Wirbelsäulenoperation isoliert und in der Anwesenheit von inaktivierten S. aureus sowie in Kombination mit IL-2, IL-12 oder GM-CSF kultiviert. Die Expression des IL-12 Rezeptors, von IFN-y und der für die Transkription des ifng-Gens wichtigen Faktoren T-bet und STAT4 in CD56bright NK-Zellen wurde durchflusszytometrisch bestimmt. Ebenso wurde die IL-12-Produktion der CD14+ Monozyten nach Stimulation mit S. aureus und GM-CSF analysiert.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Die HKSA-induzierte IFN-y-Produktion durch die NK-Zellen war an Tag 8 nach Operation maximal inhibiert und mit einer verminderten Expression der ß2-Kette des IL-12 Rezeptors und des Transkriptionsfaktors T-bet assoziiert. Die IL-12-Produktion der Monozyten und auch die Expression des weiteren Transkriptionsfaktors STAT4 in den NK Zellen blieben durch die Operation nahezu unbeeinträchtigt.

Die Zugabe der Kombination von IL-2 und IL-12 zu den PBMC in Gegenwart von S. aureus führte zu einer vermehrten IFN-y-Produktion, sowie zu einer gesteigerten Expression des IL-12 Rezeptors (ß2-Kette) und von T-bet auf bzw. in den NK-Zellen. GM-CSF hingegen verbesserte weder die IL-12-Produktion der Monozyten, noch die IFN-y-Produktion der NK-Zellen.

Diese Ergebnisse zeigen, dass die Fähigkeit der CD56bright-NK-Zellen, IFN-y zu produzieren, für mindestens 8 Tage nach einer invasiven Operation an der Wirbelsäule inhibiert ist. Die Gegenwart von IL-2/IL-12 kann die NK-Zell-Aktivität wieder steigern. Möglicherweise könnte eine Wiederherstellung der NK-Zellfunktion die Infektanfälligkeit nach einer Operation oder schwerem Weichteiltrauma reduzieren.