Perioperative Genexpression von CD 94 (KLRD1), NKG2D und Granulysin zytotoxischer Lymphozyten als prädiktive Marker einer postoperativen Sepsis

Abstract

Sepsis beziehungsweise schwere Sepsis und septischer Schock gehören trotz größter intensivmedizinischer Bemühungen und extensiver Forschung auf diesem Gebiet zu den häufigsten Todesursachen der Industrienationen. Es ist davon auszugehen, daß Prävalenz und Inzidenz weiterhin noch steigen werden bei einer unvermindert hohen Mortalität von bis zu 50%. Die betreffenen Patienten bedürfen umfassender intensivmedizinischer Betreuung. Dadurch entstehen enorme Kosten, die eine erhebliche ökonomische Belastung der Gesundheitssysteme darstellen. Ein wichtiger Schritt zur effektiven Bekämpfung dieser Probleme ist das Verständnis der zugrundeliegenden Pathophysiologie. Mit andauernder Grundlagenforschung haben sich im Laufe der Zeit auch die Konzepte, die unserem Verständnis der Sepsis zugrundeliegen, gewandelt. Aktuell ist die Vorstellung einer immunologischen Dissonanz mit einem gestörten Gleichgewicht pro- und antiinflammatorischer Komponenten, wobei Hyperinflammation und Immunsuppression zeitgleich in verschiedenen Kompartimenten auftreten können. Mediatorvermittelt kommt es durch eine endotheliale Dysfunktion zu Organversagen und Schock. Aufgrund der Komplexität der Vorgänge ist es bisher nicht gelungen, eine sepsisspezifische, kausale Therapie zu entwickeln. Diese Arbeit befasst sich mit der Prädiktion einer Sepsis als Folge eines operativen Traumas. Dabei wurde versucht, bereits zu einem besonders frühen Zeitpunkt eine septische Entgleisung zu detektieren, indem an den ersten beiden postoperativen Tagen Genenxpressionsanalysen immunologisch relevanter Gene durchgeführt wurden. In dieser Arbeit liegt der Fokus auf Transkripten zytotoxischer Zellen. Hierzu wird mit der realtime Reverse-Transkriptase- Polymerasekettenreaktion eine in diesem Zusammenhang neue Technik vorgestellt. Mittels einer retrospektiven Matched-pair Analyse wurde die Genexpression von Granulysin, NKG2D und KLRD1 von Patienten, die eine postoperative schwere Sepsis entwickeln mit derjenigen von Patienten, die bei vergleichbarem Trauma keine Sepsis entwickelten, verglichen. Hierzu wurde insgesamt 220 Patienten, die sich größeren abdominal- oder thoraxchirurgischen Eingriffen unterzogen, rekrutiert. Von 209 Patienten mit vollständigem Datensatz entwickelten 20 Patienten eine postoperative Sepsis, darunter 16 eine schwere Sepsis. Diesen 20 Fällen wurden aus der Gruppe der asymptomatischen Patienten 20 Kontrollen zugeordnet. Die Genexpression von NKG2D, einem aktivierenden NK-Zellrezeptor, zeigt einen signifikanten Abfall an beiden postoperativen Tagen in Bezug auf präoperativ in beiden Gruppen. Die Expression der mRNA von KLRD1, welches Teil eines inhibierenden NK-Rezeptorheterodimers ist, zeigt eine gegenläufige Tendenz. Perioperativ zeigt die Expression von Granulysin als Produkt zytotoxischer T-Lymphozyten und NK-Zellen keine relevanten Veränderungen. Zwischen den beiden Studiengruppen zeigen sich keine relevanten Unterschiede, sodaß die in dieser Arbeit vorgestellten Kandidatengene zur Prädiktion einer postoperativen Sepsis nicht geeignet erscheinen.

Sepsis, severe sepsis and septic shock not only have a rising incidence and prevalence in industric nation, but also a high mortality of up to 50%. Patients require longterm intensive care causing high costs and thus an enormous burden to health systems. Due to the complexity of the underlying pathophysiology there is no causal therapy of sepsis. This publication focusses on the prediction of postoperative sepsis at an early stage. We examined postoperative gene expression of cytotoxic cells via realtime reverse transcriptase polymerase chain reaction. In a retrospective matched-pair analysis gene expression of granulysine, NKG2D and KLRD1 of patients with severe postoperative sepsis was compared to gene expression of patients with normal postoperative course. There were no significant differences between both study groups. THus candidate genes presented in this study do not seem suitable for prediction of postoperative sepsis.