Auswirkungen von Alkohol auf Interferon-gamma und Tumornekrosefaktor-alpha produzierende Milz CD4+ und CD8+ Lymphozyten bei Lipopolysaccharid-induzierter Endotoxinaemie am operativen Mausmodell

Abstract

Der Anteil der Alkoholkranken beträgt bis zu 50% aller operativmedizinischen Patienten. Postoperative infektiöse Komplikationen treten bei ihnen vermehrt auf. Grammnegative Bakterien und vor allem E.Coli spielen bei der Entwicklung von nosokomialen Infektionen eine wichtige Rolle. T-Lymphozyten und von ihnen produzierte Tumornekrosefaktor-alpha (TNF-α) und Interferon-gamma (IFN-γ) sind bei der Abwehr von Infektionen von großer Bedeutung. Zur Untersuchung der Auswirkung einer präoperativen Alkoholbehandlung auf die Immunantwort bei Infektion wurde ein operatives endotoxisches Mausmodell etabliert. 60 weibliche Balb/c Mäuse wurden acht Tage intraperitoneal mit Ethanol (3 g/kg Körpergewicht) oder 0,9%-Kochsalzlösung behandelt, bevor am achten Tag des Experiments eine mediane Laparotomie erfolgte. Am zweiten postoperativen Tag wurde zwei der Versuchsgruppen intraperitoneal Lypopolysaccharid (LPS) von E. coli appliziert. Die Gewichte der Tiere wurden im Verlaufe des Versuchs kontrolliert und ein klinischer Score erhoben. Am dritten postoperativen Tag erfolgte Euthanasie der Tiere mit darauf folgender Organentnahme. Milz T-Lymphozyten wurden isoliert und durchflusszytometrisch untersucht, indem die CD4 und CD8 T-Lymphozyten anhand ihrer TNFα- und IFNγ-Produktion detektiert und analysiert wurden. Zusätzlich wurden Milz und Leber histologisch untersucht. Nach LPS-Gabe und Ethanolbehandlung zeigte sich eine signifikante Reduktion von den TNF-α und IFN-γ produzierenden CD8+ T-Zellen. Die Anzahl der CD4+ T-Zellen blieb unverändert. Damit einher ging ein schlechterer klinischer Score. Histologisch konnten Anzeichen einer Entzündung nachgewiesen werden. Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass Alkohol beim Auftreten einer Infektion eine Beeinträchtigung der CD8-spezifischen Immunantwort hervorruft, was zu einer besonderen Anfälligkeit für Generalisierung des pathologischen Zustandes und einer weiteren Infektionsentwicklung führen kann.

The rate of long-term alcoholic patients amounts up to 50% of all surgical patients. The postoperative infectious complications appear more frequently in that cases. Gramme negative bacteria and especially E.Coli play by the development of nosocomial infections an important role. T-lymphocytes and produced from them tumour necrosis factor alpha (TNF-α) and interferon gamma (IFN-γ) are of great importance for the defense of infections. A surgical endotoxical mouse model was established to investigate the effect of a preoperative alcohol treatment upon the immune answer during infection. Sixty female Balb/c mice were pretreated with ethanol at a dose of 3 g/kg body weight or saline for 8 days. On the 8th day of the experiment all mice underwent a median laparotomy. Two days postsurgery two of the test groups were intraperitoneal applicated lypopolysaccharid (LPS) from E. coli. The weights of the animals have been controlled during the attempt and a clinical score was evaluated. On the third postoperative day an euthanasia of the animals took place with the following organ removal. The Spleen T-lymphocytes were isolated and flow cytometric analysed by detecting and examining of CD4 and CD8 T-lymphocytes with their TNF-α and IFN- γ production. Furthermore, spleen and liver were histologically analysed. The TNF-α and IFN-γ production of CD8+ T-cells was significantly decreased after LPS-application and ethanol treatment. The number of CD4+ T-cells remained unchanged. It came along with a worse clinical score. Histological symptoms of an inflammation could be proved. The results of this study show that alcohol causes an interference of the CD8 specific immune reaction at the appearance of infection, what can lead to a special susceptibility to generalisation of the pathological state and further infection development.