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German Congress of Orthopedic and Trauma Surgery (DKOU 2017)

24.10. - 27.10.2017, Berlin

Aktivierung des NLRP3 Inflammasoms im Herzen während der Sepsis und nach stumpfem Thoraxtrauma

Meeting Abstract

  • presenting/speaker Miriam Kalbitz - Universitätsklinikum Ulm, Klinik für Unfall-, Hand-, Plastische und Wiederherstellungschirurgie, Ulm, Germany
  • Birte Weber - Zentrum für Chirurgie, Klinik für Unfall-, Hand-, Plastische und Wiederherstellungschirurgie, Ulm, Germany
  • Belinda Bosch - Zentrum für Chirurgie, Klinik für Unfall-, Hand-, Plastische und Wiederherstellungschirurgie, Ulm, Germany
  • Markus S. Huber-Lang - Universitätsklinikum Ulm, Unfallchirurg., Hand-, Plast. u. Wiederherstellungschirurg., Ulm, Germany
  • Peter Ward - University of Michigan, Department of Pathology, Ann Arbor, Michigan, United States
  • Florian Gebhard - Zentrum für Chirurgie, Klinik f. Unfall-, Hand-, Plast.- u. Wiederherstellungschir., Ulm, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2017). Berlin, 24.-27.10.2017. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2017. DocGR19-836

doi: 10.3205/17dkou538, urn:nbn:de:0183-17dkou5389

Published: October 23, 2017

© 2017 Kalbitz et al.
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Fragestellung: Während der Sepsis und nach schwerem Trauma kommt es zu einer kardialen Funktionseinschränkung im Menschen und im Tiermodell. Die pathophysiologischen Mechanismen hierfür sind jedoch unzureichend geklärt. Es konnte gezeigt werden, dass Herzmuskelzellen selbst in der Lage sind kardiodepressive Cytokine wie IL-1beta und TNF freizusetzen. Daher stellen wir die Hypothese auf, dass es in Herzmuskelzellen während der Sepsis und nach Trauma zu einer Aktivierung des NLRP3 Inflammasoms mit konsekutiver Freisetzung von IL-1beta kommt.

Methodik: Die murine polymikrobielle Sepsis wurde durch CLP- (Coekumligatur und -punktion) induziert. Ein stumpfes Thoraxtrauma wurde mittels eines Druckwellengenerators kontaktlos auf den Brustkorb appliziert. Nach 24 Stunden bzw. 5 Tagen wurde die Expression von NLRP3 und IL-1beta mittels RT-PCR bestimmt. Die Konzentration von IL-1beta in Herzmuskelgewebe und Herzmuskelzellkulturüberständen wurde mittels ELISA bestimmt. Herzmuskelzellen aus Mäusen (C57BL/6) und Ratten (Sprague Dawley) wurden durch retrograde Perfusion an einem Langendorff Apparatus isoliert. Die statistischen Unterschiede wurden durch Anwendung des zweiseitigen Student t Tests ermittelt und bei p<0,05 als signifikant betrachtet.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Im murinen CLP-Sepsis-Modell sowie nach stumpfem Thoraxtrauma konnte ein Anstieg der NLRP3 und IL-1beta Expression in Herzmuskelzellen nachweisen werden. Sowohl während der Sepsis als auch nach stumpfem Thoraxtrauma konnte eine erhöhte Konzentration von IL-1beta im Herzmuskelgewebe nachgewiesen werden. Eine Aktivierung von isolierten Herzmuskelzellen mit ATP (1 mM) oder Nigericin (1uM) gefolgt von LPS (1ug) war mit einer vermehrten Freisetzung von IL-1beta verbunden. Die Freisetzung von IL-1beta war in Anwesenheit eines Caspase 1 Inhibitors (Y-VAD, 10 um) reduziert.