Die Aktivierung proinflammatorischer Zytokine mit systemischer Entzündungsreaktion und Störung der Mikrozirkulation ist für die Entwicklung von Organversagen und letztendlich für das Überleben nach Polytrauma verantwortlich. Komplikationen wie MOV und Sepsis stellen eine der Haupttodesursachen dar, welche bezüglich der Mortalität des Polytraumapatienten schon bei der Wahl der initialen Versorgungsstrategie (Damage Control vs. Early Total Care) mitbedacht werden sollten. Interleukin-6 zählt zu den am besten untersuchten Zytokinen der posttraumatischen Immunantwort und nimmt eine zentrale Rolle in der Regulation der posttraumatischen systemischen Entzündungsreaktion ein. Der lösliche IL-6-Rezeptor (sIL-6R), sowie das IL-6-Transsignaling, welches bei diversen inflammatorischen Krankheitsbildern wie z.B. Sepsis eine Rolle spielt, wurde noch nicht bzgl. der posttraumatischen Akut-Phase-Reaktion untersucht. Das neue Akut-Phase-Protein PTX3, welches ebenfalls posttraumatisch bei unterschiedlichsten Verletzungsbildern exprimiert wird, wurde ebenfalls noch nicht bzgl. der Vorhersagekraft inflammatorischer Komplikationen wie SIRS und Organversagen nach Trauma untersucht. Methodik: In der vorgelegten Dissertation analysierten wir die Serumkonzentrationen von Pentraxin 3 und des IL-6-Transsignalings (IL-6, sIL-6R) bzgl. deren Expression, temporalem Profil und einer etwaigen Vorhersagekraft inflammatorischer Komplikationen nach Polytrauma. Insgesamt wurden 74 Probanden eingeschlossen: 58 Patienten mit schwerem Polytrauma (Gruppe I, ISS > 25 Punkte), 6 Traumapatienten (Gruppe II, ISS < 15 Punkte) und 10 gesunde Probanden (Gruppe III). Ergebnisse: Der mittlere ISS-Score in Gruppe I betrug 43 Punkte und der mittlere PTS-Score 59 Punkte. 46% entwickelten ein Organversagen, 67% ein SIRS und 38% eine Sepsis. Die mittleren sIL-6R-Serumspiegel waren bei den schwer polytraumatisierten Patienten initial niedrig und die IL-6-Werte gleichzeitig stark erhöht. Weiterhin war die von uns erstmals beschriebene „Transsignaling-Ratio“ (TSR=IL-6/sIL-6R) ebenfalls nach 6h erhöht, welches wiederum signifikant mit einer erhöhten Mortalität assoziiert war. Eine nach 48h erhöhte TSR zeigte eine signifikant höhere Inzidenz eines Multiorganversagens. Die mittleren Serumspiegel von PTX3 waren zu allen Untersuchungszeitpunkten beim schwer polytraumatisierten Patienten erhöht und hatten ihren Maximalwert zwischen 24 - 48h nach Aufnahme, welches mit einer erhöhten Mortalität korrelierte. Die PTX3- Serumkonzentrationen korrelierten signifikant mit der, anhand des ISS und PTS gemessenen, anatomischen Verletzungsschwere direkt nach Aufnahme. Diskussion: Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Parameter PTX3 und die Transsignaling-Ratio (TSR) potentielle Marker zur frühen Einschätzung der posttraumatischen Immunantwort und Prädiktion des Organversagens sowie der Mortalität darstellen. Die Kinetik dieser immunologischen Parameter hat das Potential initiale Therapiekonzepte des Polytraumamanagements (ETC vs.DCO) auf die individuelle Immunantwort mit Gefahr der Entwicklung sekundärer Komplikationen des Patienten abzustimmen. Weiterhin könnte der Transsignaling- Mechanismus ein potentielles Ziel der in vivo-Immunmodulation darstellen.
The activation of proinflammatory cytokines with systemic inflammatory response and disturbance of microcirculation are responsible for the development of organ failure and the survival after trauma. Complications such as MOV and sepsis are one of the major causes of death, which has to be considered already in the choice of initial treatment strategy (Damage Control vs. Early Total Care), to prevent an increase of mortality of the polytrauma patient. Interleukin-6 is one of the most studied cytokines after trauma. It plays an important role in regulating the systemic post-traumatic inflammatory response. The soluble IL-6 receptor (sIL-6R), as well as the IL-6-transsignaling which play a major role in various inflammatory diseases such as sepsis, has not been investigated for the post-traumatic acute phase response. The peripheral acute phase protein PTX3, which is also involved in a wide range of injuries, has not yet regard concerning the predictive power of inflammatory complications such as SIRS and organ failure after trauma. Methods: In our study we investigated the serum concentrations of pentraxin 3 and IL-6 transsignaling (IL-6, IL-6R) regarding their expression, temporal profile and the predictive power of inflammatory complications after polytrauma. We enrolled 74 subjects. 58 patients with severe multiple trauma (Group I, ISS> 25 points), 6 trauma patients (group II, ISS <15 points) and 10 healthy subjects (group III). Results: The average ISS score in group I was 43 points and the average PTS score 59 points. 46% developed organ failure, 67% SIRS and 38% sepsis. We could show that the mean sIL-6R serum levels were initially low in the severe polytrauma patients and the IL-6 levels greatly increased at the same time. Furthermore, the first time we have described "transsignaling ratio" (TSR = IL-6/sIL-6R) was also increased after 6h, which in turn was significantly associated with increased mortality. Patients with elevated TSR after 48h showed a significantly increased incidence of multi organ failure. The mean serum levels of PTX3 were increased at all times in severe polytrauma patients and had its peak between 24 - 48 hours after admission, which was associated with increased mortality. The PTX3 concentrations were significantly correlated with the anatomic injury severity, measured by ISS and PTS, immediately after admission. Discussion: Our results show that the parameters PTX3, and the transsignaling ratio (TSR) are potential markers for early assessment of post-traumatic immune response, the prediction of organ failure and the mortality. The kinetics of these immunological parameters has the potential to get involved in the initial phase of polytrauma-treatment and to get synchronized with the individual inflammatory status of the patient with the aim to prevent secondary complications. Furthermore, the transsignaling-mechanism could be a potential target of in vivo-immunomodulation.
