Beeinflussung der monozytären Funktionen HLA-DR Antigenexpression und Lipopolysaccharid stimulierte TNF-α Freisetzung im Vollblut durch Fentanyl versus Remifentanil basierte Analgesie bei herzchirurgischen Eingriffen unter Verwendung der Herz - Lungen - Maschine

Abstract

Die protektive Immunreaktivität ist abhängig ist von einer adäquaten TH1/TH2 Konzeption der T-Helferzellaktivierung, einer intakten Makrophagen / Monozyten T-Zell Interaktion sowie einer angemessenen Zytokinbalance in der unmittelbar postoperativen Phase. Die durch den operativen Eingriff bedingte Störung dieses Interaktionsgleichgewichtes verursacht eine Auflösung dieses komplexen Regulationssystems mit konsekutiv veränderter Immunreaktivität. Herzchirurgische Eingriffe unter Verwendung der Herz - Lungen - Maschine sind mit einer massiven und unbalancierten Zytokinausschüttung und veränderten Immunreaktivität postoperativ assoziiert. Klinisch manifestiert sich ein SIRS. Gleichzeitig ist die zellspezifische Immunreaktivität, im Besonderen die monozytäre Funktion, supprimiert im Sinne einer erniedrigten HLA-DR Expression plus signifikant reduzierte TNF-α Synthese nach LPS Stimulation. Der Einfluss der Opioide Remifentanil und Fentanyl auf die HLA-DR Expression und die Lipopolysaccharid stimulierte Freisetzung von TNF-α ist bislang nicht untersucht worden und stellt somit einen Ansatz für unsere Untersuchung dar (primäres Studienziel). Desweiteren sollte der postoperative Verlauf unter Verwendung der beiden Opioide untersucht werden (sekundäres Studienziel). Es wurden insgesamt 37 Patienten in die prospektive randomisierte Studie (Fentanyl N = 19, Remifentanil N = 18) eingeschlossen, die sich einer elektiven Operation mit aortokoronarem Bypass unter Verwendung einer Herz - Lungen - Maschine unterzogen. In beiden Gruppen konnte ein signifikanter Abfall der HLA-DR Expression am ersten postoperativen Tag festgestellt werden. Dabei fielen die Werte in beiden Gruppen bei je 10 Patienten in den Bereich der Immunparalyse ab. Auch die TNF-α Freisetzung nach LPS Stimulation war in beiden Gruppen signifikant erniedrigt am ersten postoperativen Tag. Ein Gruppenunterschied konnte hier nicht festgestellt werden. Unter Remifentanil basierter Anästhesie kam es zu einem signifikanten Anstieg der TNF-α Sekretion vom ersten zum zweiten postoperativen Tag, nicht jedoch unter Fentanyl basierter Anästhesie. Die intensivmedizinische Behandlungsdauer war unter Fentanyl länger als in der Vergleichsgruppe. Keine Gruppenunterschiede zeigten sich dagegen im Auftreten eines SIRS und von postoperativen Infektionen. Die vorliegende Untersuchung liefert einen Anhaltspunkt, dass unter Remifentanil möglicherweise eine raschere Erholung der monozytären Funktion und somit der postoperativen Immunreaktivität stattfindet. Dies wäre gerade bei herzchirurgischen Eingriffen unter Verwendung der Herz - Lungen - Maschine mit einem Abfall der Parameter bis zur Immunparalyse von Bedeutung. Möglicherweise können größere randomisierte Studien die Unterschiede deutlicher herausarbeiten.

Postoperative, an adequate response of the immune system depends on a balanced interplay between lymphocytes of T-helper type Th1 and Th2, an intact interaction between macrophages / monocytes and T-lymphocytes as well as an adequate balance of cytokines. Surgery interferes with the complex balance of immune system with the consequence of an altered immune response. Cardiac surgery with cardiopulmonary bypass is associated with an exaggerated and imbalanced release of cytokines and an altered immune response. A SIRS may occure. Also, cell related immune function may be suppressed. Particiularly monocyte functions can be affected, as HLA-DR expression and lipopolysaccharide stimulated ex vivo TNF-α secretion. The influence of the opioides fentanyl and remifentanil on HLA-DR expression and ex vivo TNF-α secretion has not been investigated (primary aim of the study). Further, the postoperative course had to be evaluated (secondary aim of the study). 37 patients undergoing elective CABG surgery with cardiopulmonary bypass were included in this prospective, randomized study (fentanyl N=19, remifentanil N=18). In both groups, at the first postoperative day a significant decrease in HLA-DR expression was measured. There was no difference between the two groups. In 10 patients of each group, the HLA-DR expression fell to very low levels, fitting to the criteria of immunoparalysis. The TNF-α secretion was significantly decreased in both groups at the first postoperative day, too, without any difference between the two groups. In the remifentanil group, but not in the fentanyl group, a significant increase in the TNF-α secretion took place from the first to the second postoperative day. The length of stay at the intensive care unit was significantly longer in the fentanyl group, but the two groups did not differ in the number of SIRS and of postoperative infections. Perhaps, this study indicates that using remifentanil-based anaesthesia, monocyte functions and the postoperative immune response recover earlier. That would be of interest especially in cardiac surgery with cardiopulmonary bypass where a decrease of immune markers down to immunoparalysis is common. Further randomized clinical trials with larger numbers of patients could be able do show the differences more clearely.