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Einfluss der kontrolliert-induzierten Hypothermie auf die posttraumatische Immunantwort in einem porcinen Polytrauma-Modell
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Published: | October 23, 2013 |
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Fragestellung: In klinischen und experimentellen Studien konnte für die kontrolliert-induzierte Hypothermie nach elektiven Operationen und verschiedenen Einzelinsulten wie Schädel-Hirn-Trauma oder Hämorrhagie eine Reduktion der pro-inflammatorischen Immunreaktion nachgewiesen werden. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die Auswirkungen der kontrolliert-induzierten Hypothermie auf die posttraumatische Immunantwort in einem klinisch relevanten, porcinen Polytrauma-Modell zu analysieren.
Methodik: Von insgesamt 40 männlichen Schweinen (Dt. Hausschwein) [Alter 12-16 Wochen, Gewicht 30,0 ± 3,0 kg] wurden 4 Gruppen, bestehend aus jeweils 10 Versuchstieren, gebildet. Neben den Sham-Gruppen (nur Anästhesie und Zugangsanlage) wurde in den Versuchsgruppen ein Kombinationstrauma aus druck-kontrollierter Hämorrhagie (MAP 30 ± 5 mmHg, maximal 45% des Gesamtblutvolumens), stumpfem Thorax- (unilaterale Lungenkontusion mitttels Bolzenschußgerät) und penetrierendem Abdominaltrauma (2fache Leberstichverletzung) induziert. Im Anschluss an die 90minütige Schockphase erfolgte eine Volumensubstitution (4fache Menge des entnommenen Blutvolumens) über einen Zeitraum von 1 Stunde. Danach wurde in den Sham- und Trauma-Tieren entweder eine Normothermie aufrechterhalten oder eine Hypothermie von 34°C mittels endovasulärem Kühlkatheters für 3 Stunden mit anschließender Wiedererwämung induziert. Insgesamt 15,5 Stunden nach Versuchsbeginn wurde die Euthanasie der Versuchstiere vorgenommen. Für die Analyse der immunmodulatorischen Effekt der kontrolliert-induzierten Hypothermie wurden zu definierten Zeitpunkten neben der Leukozytenzahl, die CD11r3-Expression neutrophiler Granulozyten und der respiratory burst Durchfluss-zytometrisch bestimmt. Zusätzlich erfolgte die Messung der systemischen IL-6-Konzentrationen mittels ELISA (R&D Systems Europa, Abingdon, GB).
Ergebnisse und Schlussfolgerung: Während in normothermen Versuchstieren posttraumatisch nur ein passagerer Anstieg der Leukozytenzahl beobachtet werden konnte, zeigte sich abhängig von der kontrolliert-induzierten Hypothemie eine prolongiert anhaltende Leukozytose. Gleichzeitig konnte in hypothermen Traumatieren zum Versuchsende hin eine Reduktion der CD11r3-Expression neutrophiler Granulozyten und des respiratory burst nachgewiesen werden, auch wenn hierfür keine statistische Signifikanz erreicht wurde. Zusätzlich resultierte die kontrolliert-induzierte Hypothermie in einer signifikanten Verminderung der IL-6-Plasmaspiegel.
Die kontrolliert-induzierte Hypothermie führt in dem beschriebenen porcinen Polytrauma-Modell zu einer Reduktion der pro-inflammatorischen Immunantwort mit einer signifikant herabgesetzten Freisetzung von IL-6 und einer scheinbaren Verminderung der Leukozytenaktivierung. Letzteres und die potentiell negativen Effekte der Immunsuppression im Sinne einer erhöhten Infektanfälligkeit müssen jedoch in weiteren Studien mit einer längeren und vertieften Hypothermiephase analysiert werden.