Modulation bakterieller Entzündungen des muskuloskelettalen Systems durch die Applikation von Immunglobulinen

Abstract

Im Rahmen bakterieller Infektionen am Bewegungsapparat kommt es zu Veränderungen der Anzahl und des Aktivierungszustandes immunologisch wirksamer Zellen und Faktoren. In dieser prospektiven Untersuchung sollte überprüft werden, wie sich die Immunglobuline, repräsentative immunkompetente Zellen, deren Modulatoren und das Procalcitonin unter Infektionsbedingungen im Blut verhalten und ob sich daraus eine prognostische Wertigkeit ableiten lässt. In einem zweiten Abschnitt sollte die Möglichkeit einer Beeinflussung des Krankheitsverlaufes durch die intravenöse Applikation polyvalenter Immunglobuline untersucht werden. Entscheidende Arbeitshypothese war dabei, dass die humorale Immunität eine wesentliche Rolle bei der Abwehr bakterieller Infektionen des muskuloskelettalen Systems spielt. Störungen in der Immunantwort manifestieren sich unter anderem in einer Erniedrigung der systemischen Immunglobulinkonzentration. Dieser Hypothese folgend diente die Höhe des Immunglobulin-G-Spiegels als Trennungsmerkmal zwischen immunkompetent und immunsupprimiert klassifizierten Patienten. Bei 70 Patienten mit den Krankheitsbildern infizierte Endoprothese, Gelenkempyem oder Infektion im Bereich der Wirbelsäule wurden zu definierten Zeitpunkten die Immunglobuline, die B- und die T-Zellen und deren aktivierte Zustände, die Interleukine 6, 10 und Tumornekrosefactor-a sowie das Procalcitonin und der CRP-Wert bestimmt. Bei jedem zweiten immunsupprimiert klassifizierten Patienten wurden polyvalente Immunglobuline substituiert. Die Ergebnisse der hämatologischen Untersuchungen wurden zu den klinischen Allgemein- und Lokalbefunden in Beziehung gesetzt. Bezüglich der immunologischen Situation ergaben sich für Patienten mit pathologisch erniedrigten Werten an Immunglobulin G im Serum signifikante Unterschiede zu den Befunden von Patienten mit normalen Werten im Sinne einer multilokulären Immundefizienz. Diese zeigte sich sowohl im Bereich der humoralen Abwehr als auch im Bereich der T- und der B-Zell-Immunität. Es kann von einer Beteiligung erhöhter Interleukin-10-Werte an der Suppression dieser Zellreihen und auch an der postoperativ beobachteten Erniedrigung der Monozytenaktivität ausgegangen werden. Den Ergebnissen dieser Untersuchung folgend sind sowohl der Immunglobulinserumspiegel als auch die Konzentrationen an aktivierten B- und T-Lymphozyten im Blut für die Prognose von Patienten mit Infektionen am Bewegungsapparat von Bedeutung. Das Procalcitonin zeigte sich sensitiver für die Diagnostik von Infektionen am Bewegungsapparat und konnte auch den Verlauf besser darstellen als das CRP. Die intravenöse Applikation polyvalenter Immunglobuline zeigte sich geeignet, den Krankheitsverlauf bei Patienten mit Infektionen im Bereich des Bewegungsapparates und einer Dysfunktion im Bereich der humoralen Abwehr positiv zu beeinflussen sowie die Morbidität und das Risiko von Infektrezidiven zu reduzieren.

During bacterial infections of the musculoskeletal system immunological cells and factors are changed in number and activity. This prospective research had the goal to examine the reaction of immunoglobulins, representative immunological cells and their serological factors and Procalcitonin in the blood during bacterial infection and whether this could result in prognostic value. In the second part we aimed to examine the influence of the application of intravenous polyvalent Immunoglobulin G on the clinical outcome. Our main assumption was, that the humoral immunity does indeed play an important role within the resistance to bacterial infections of the musculoskeletal system. Dysfunctions of the immune response manifest themselves i.a. in a decrease of the serological concentration of immunoglobulins. Following this assumption the amount of serological levels of immunoglobulins was used as a distinct marker to classify between immunocompetent and immunodeficient patients. 70 patients exhibiting symptoms of either infected endoprostesis, infected joint or spine infections were examined. At specific time points blood levels of Immunoglobulins, of B- and T-cells and their activated forms, of interleukines 6 and 10 and tumornecrosisfactor-a as well that of the Procalcitonin and the C-reacting protein were determined. Every other patient, previously classified as immunodeficient, was intravenously substituted using polyvalent Immunoglobulin G. The results of the hematological tests were correlated with the general and local clinical results. When examinig their immunological status, patients with decreased serum levels of Immonoglobulin G showed significant differences when compared to patients with normal levels, indicating a possible multilocalized immunodeficiency. This was apparent not only in the humoral immunity but was also true for B and T-cell immunity. Our data suggests a direct involvement of increased IL-10 blood levels resulting in suppression of the humoral immunity and the lymphocytes as well as decreased monocyte activity post operatively. According to our results, both the immunoglobulin serum levels and the levels of activated B- and T lymphocytes in the blood play an important role for the prognosis of patients with infections of the musculoskeletal system. The Procalcitonin showed greater sensitivity for the diagnosis of infections of the musculoskeletal system and seems to be better suited to represent the course of the disease when compared to CRP. For patient diagnosed with both infections at the musculoskeletal system and a temporary defect in the humoral immunity, the application of intravenous Immunoglobulin G has been found to positively influence the course of the disease and its clinical outcome. In addition the morbidity as well as the risk of reinfection could be reduced when using this therapy.