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Induktion der endogenen antimikrobiellen Peptide LL-37, HBD-2 und HBD-3 im Serum von Polytraumapatienten
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Authors
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S. Oestern
- UKSH Campus Kiel, Klinik für Unfallchirurgie, Kiel, Germany
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S. Lippross
- UKSH Campus Kiel, Klinik für Unfallchirurgie, Kiel, Germany
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F. Hildebrand
- Medizinische Hochschule Hannover, Unfallchirurgische Klinik, Hannover, Germany
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T. Barkhausen
- Medizinische Hochschule Hannover, Unfallchirurgische Klinik, Hannover, Germany
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T. Pufe
- Universitätsklinikum Aachen, Anatomisches Institut, Aachen, Germany
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A. Seekamp
- UKSH Campus Kiel, Klinik für Unfallchirurgie, Kiel, Germany
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D. Varoga
- UKSH Campus Kiel, Klinik für Unfallchirurgie, Kiel, Germany
| Published: | October 16, 2008 |
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Fragestellung: Verschiedene Gewebe können genetisch kodierte antimikrobielle Peptide (AMP) synthetisieren, die innerhalb weniger Stunden leukozytenunabhängig Bakterien abtöten können.
Bei polytraumatisierten Patienten tritt mit dem Trauma eine Änderung der Immunfunktion ein, die mit einer veränderten Zytokinausschüttung korreliert. Für verschiedene Interleukine wurde eine Induktion von AMPs über Toll-like Rezeptoren (TLR) nachgewiesen.
Ziel unserer Experimente war es, die Expression von antimikrobiellen Peptiden in Serumproben von Polytraumapatienten zu untersuchen, und diese mit der Expression von gesunden Probanden zu vergleichen.
Methodik: Die Expression der bakteriziden AMP LL-37, HBD-2 und HBD-3 (humanes beta-Defensin-2, -3) wurde in Serumproben von Polytraumapatienten vom 1. bis zum 14. Tag post Trauma untersucht und mit der Expression von gesunden Probanden verglichen. Eingeschlossen wurden Polytraumapatienten im Alter von 18 bis 60 Jahren mit einem Injury Severity Score (ISS) über 16. Die Expression der antimikrobiellen Peptide und der TLR-Rezeptoren wurde im Serum durch ELISA und in isolierten Leucozyten und Thrombozyten mit Hilfe der Reverse Transcriptase-Polymerase Chain Reaction (RT-PCR) und Real-time PCR untersucht. Für die Prüfung der Signifikanz wurde der Student´s t-Test verwendet.
Ergebnisse: Im Gegensatz zur gesunden Kontrollgruppe konnte bei Polytraumapatienten ein Expressionsmaximum für LL-37 und HBD-2 am 7. Tag post Trauma nachgewiesen werden, wobei sich die detektierten Proteinmengen im Vergleich zum 1. Tag verdoppelten. Die Expression stieg nach dem Trauma zunächst an und sank ab dem 7. Tag langsam wieder, erreichte jedoch bis zum 14. Tag nicht das Ausgangsniveau. Für HBD-3 konnte im Gegensatz zu HBD-2 keine Expressionsänderung nachgewiesen werden.
Die Toll-like Rezeptoren-2 und -4, die maßgeblich an der Induktion von HBD-2 und -3 beteiligt sind, können in Leukozyten von gesunden Probanden oder von Polytraumapatienten nachgewiesen werden.
Schlussfolgerung: Die erhöhten Spiegel von AMP im Polytraumaserum sind zum Teil durch die zellulären Blutbestandteile bedingt. Interessanterweise kann in der Phase der generalisierten Immunsuppression nach Polytrauma neben der supprimierten leukozytären Bakterizidie und niedrigen Immunglobulinspiegeln auch ein Anstieg von bakteriziden endogenen Antibiotika wie HBD-2 und HBD-3 beobachtet werden. Diese Induktion kann möglicherweise durch die systemisch erhöhten Zytokinespiegel bedingt sein. Da AMP auch eine Zellregeneration oder Neoangiogenese einleiten können, ist die verstärkte Expression auch im Zusammenhang mit einer Regeneration des traumatisch geschädigten Gewebes denkbar.
