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Fragestellung: Ein Trauma führt frühzeitig zu Verletzungen äußerer und innerer Barrieren, die zur Freisetzung exogener oder endogener Gefahrenmoleküle und dadurch zur Aktivierung des angeborenen Immunsystems führen. Dem Komplementsystem kommt dabei eine wichtige Rolle in der Erkennung, Opsonisierung und Klärung von geschädigten Zellen und Pathogenen zu. Eine überschießende Komplementaktivierung ist dabei wesentlich an der Entstehung eines Multiorganversagens beteiligt.

Daher wurde in der vorliegenden Studie untersucht, ob sich eine gezielte Inhibition des zentralen Komplementfaktors C3 protektiv auf das Entstehen einer Nierendysfunktion und damit potenziell beginnendem Multiorganversagen nach Trauma auswirkt.

Methodik: Jeweils n=8 Wildtyp-Mäuse (WT) und Mäuse mit C3-Defizienz (C3-KO) erhielten ein standardisiertes experimentelles Polytraumas (PT; bestehend aus Schädel-Hirn-, Thorax-, Weichteiltrauma und Fraktur) und kontrollierten Blutverlust (hämorrhagischer Schock, HS); (behördliche Genehmigung Nr: 1480). 4 Stunden nach Polytrauma wurden Organe, Blut und Urin entnommen. Mittels RT-qPCR wurde die Expression der Nierenschadensmarker Neutrophilengelatinase-assoziiertes Lipocalin (NGAL) und Kidney Injury Molecule-1 (KIM-1) sowie von Interleukin 6 und 34 (IL-6, IL-34) in den Nieren der Versuchstiere untersucht. Zudem erfolgte eine Auswertung der Urinsedimente hinsichtlich verschiedener Zelltypen und Zylinder. Mittels Immunfluoreszenzfärbung wurden außerdem C3d-Ablagerungen in Glomeruli und proximalen Tubuli analysiert. Die statistische Auswertung erfolgte mit One-Way ANOVA und Student-Newman-Keuls post-hoc-Test oder Kruskal-Wallis-ANOVA on ranks mit Dunn's post-hoc-Test. Histologische Scores wurden mittels t-Test ausgewertet.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Im Vergleich zu sham-behandelten Tieren war die NGAL-Expression nach PT+HS in An- oder Abwesenheit von C3 signifikant erhöht, während KIM-1 unverändert war. Die renale Expression von IL-6 und IL-34 war in PT+HS-Tieren tendenziell erhöht. Die Anzahl der sich im Urinsediment befindenden Leukozyten, Erythrozyten, Plattenepithelzellen, Rundepithelzellen, hyalinen Zylindern und granulierten Zylindern war nach PT+HS signifikant erhöht. Ein C3-KO bewirkte keine signifikante Veränderung der analysierten Parameter im Vergleich zu WT-Tieren. Die Auswertung der C3d-Ablagerungen in den Glomeruli zeigte keine signifikanten Unterschiede zwischen den Gruppen. In proximalen Tubuli waren C3d-Ablagerungen nach PT+HS in WT-Tieren signifikant erhöht; erwartungsgemäß konnten bei C3-KO-Tieren keine Ablagerungen festgestellt werden.

Nach schwerem Trauma war im proximalen Tubulus eine deutliche Komplementaktivierung durch Ablagerung des Komplementfaktors C3d nachweisbar. Eine C3-Defizienz schützt jedoch nicht vor der Ausbildung einer akuten Nierenschädigung früh (4 h) nach schwerem Trauma. Ob eine zentrale Komplementinhibition spätere posttraumatische Komplikationen wirksam verhindern kann, muss in weiteren zukünftigen Studien geklärt werden.