Der Einfluss des Nikotinkonsums auf die perioperative Immunantwort bei Risikopatienten

Abstract

Einleitung: Rauchen stellt ein ernstzunehmendes gesellschaftliches Problem der heu-tigen Zeit dar. In den hochentwickelten Industrieländern ist Rauchen bereits jetzt die wichtigste vermeidbare Ursache für Invalidität und vorzeitigen Tod. In zahlreichen Stu-dien konnten signifikant immunsupprimierende Effekte durch Rauchen sowohl auf die humorale als auch zellvermittelte Immunreaktion nachgewiesen werden. Die Auswir-kungen des Rauchens auf das Immunsystem von Risikopatienten mit einer ASA P3- und P4-Klassifizierung und einem heterogenen Spektrum an elektiven, nicht- kardiochirurgischen Operationen sind jedoch bislang unzureichend untersucht. Daher war es Ziel der vorliegenden Studie, die Auswirkungen des Rauchens auf den peri- und postoperativen Verlauf des pro-inflammatorischen IL-6, des anti- inflammatorischen IL-10 und der mHLA-DR-Expression von Risikopatienten mit einer ASA-Klassifizierung P3 und P4 zu untersuchen. Ein weiteres Ziel dieser Arbeit war der Vergleich der postoperativen Infektionsrate von Rauchern und Nichtrauchern in diesem Hochrisiko-Kollektiv. Material/Methoden: In dieser prospektiven Observationsstudie wurden die Daten von 240 ASA P3- und P4-Patienten untersucht. Bei diesen Patienten wurden präoperativ, unmittelbar postoperativ und am ersten postoperativen Tag die Serumkonzentrationen von IL-6, IL-10 und der m-HLA-DR-Expression bestimmt. Die Auswertung erfolgte nach Einteilung in Raucher und Nichtraucher und in einem zweiten Schritt in die Kategorien starke Raucher, moderate Raucher, Nichtraucher ≤1 Jahr, Nichtraucher ≥1 Jahr und Nie-Raucher. Ergebnisse: Für den Verlauf der IL-10-Konzentration waren unmittelbar postoperativ signifikante Unterschiede zwischen Rauchern und Nichtrauchern nachweisbar: Raucher zeigten gegenüber Nichtrauchern einen signifikant niedrigeren Anstieg der IL-10-Konzentration (p=0,016). In der multivariaten Analyse konnte ein nur tendenzieller Ein-fluss von Rauchen auf den IL-10 Konzentrationsanstieg nachgewiesen werden (p=0,090). Dies zeigte sich auch in der für die Subkategorien durchgeführten Regressi- onsanalyse (p=0,053). Sowohl für Raucher und Nichtraucher (p<0,001), als auch für die untersuchten Subkategorien (p<0,001) war eine signifikante Assoziation zwischen vis-zeralchirurgischen Eingriffen und der postoperativen IL-10-Konzentration feststellbar. Im perioperativen Verlauf von IL-6 war in der für die Subkategorien durchgeführten logi-stischen Regression eine signifikante Assoziation von OP-Zeit (p<0,001) und viszeral-chirurgischen Eingriffen (p<0,001) nachweisbar. Für die mHLA-DR-Expression waren im Vergleich von Rauchern und Nichtrauchern sowie innerhalb der Subkategorien keine signifikanten Unterschiede feststellbar. Die postoperative Infektionsrate zwischen Rau-chern und Nichtrauchern (p=0,402) sowie den Subkategorien (p=0,519) war nicht signi-fikant unterschiedlich. In der logistischen Regression zeigte sich für die Subkategorien ein signifikanter Einfluss von OP-Zeit (p<0,001) und viszeralchirurgischer OP (p=0,024) auf das postoperative Infektionsrisiko. Schlussfolgerung: Die vorliegende Arbeit zeigt einen Einfluss von Rauchen auf den peri- und postoperativen Konzentrationsverlauf von IL-10. Ein Zusammenhang zwi-schen Rauchen und der postoperativen Infektionsrate konnte nicht gezeigt werden. Im untersuchten Patientenkollektiv mit ASA P3- und P4-Klassifizierung scheint der aktuelle Raucherstatus weniger relevant als möglicherweise bei gesünderen Patienten zu sein. Verteilung und Gewichtung von soziodemografischen Daten, Komorbiditäten, Grunder-krankungen sowie Art und Dauer der Operationen könnten möglicherweise stärkeren Einfluss auf das Risiko einer postoperativen Infektion haben.

Background: Smoking is a serious social problem of today’s society. In the highly de-veloped industrial countries, smoking is already the most important, yet preventable cause of disability and death. Numerous studies have demonstrated significant immu-nosuppressive effects by smoking both on the humoral and cell-mediated immune re-sponse and smoking-induced immunosuppression after surgical trauma can lead to an increased rate of postoperative infections. Yet, the effects of smoking on the immune system of high risk patients are not well investigated. Therefore, primary aim of this study was to investigate the effects of smoking on the peri- and postoperative course of the pro-inflammatory IL-6, anti-inflammatory IL-10 and monocytal HLA-DR expression in high-risk patients, classified ASA P3 and P4. Secon-dary aim of this study was to compare the postoperative infection rate of smokers with non-smokers within this high-risk collective. Methods: In this prospective observational study the data of 240 ASA P3 and P4 pa-tients were examined. In these patients the serum concentrations of IL-6, IL-10 and monocytal HLA-DR expression were determined preoperatively, immediately after sur-gery and on the first postoperative day. Regression analyses were conducted compar-ing smokers and non-smoker and in a second step comparing heavy smokers, moder-ate smokers, non-smoking ≤1 year, non-smoking ≥1 year and never-smokers. Results: IL-10 concentrations significantly differed between smokers and non-smokers immediately after surgery: Compared with non-smokers, smokers showed a significantly lower increase in IL-10 concentration (p=0,016). In multivariate analysis, only a tenden-tial effect of smoking could be detected on the increase of the IL-10 concentration (p=0,090). This was also carried out in the subcategories for the regression analysis (p=0,053). Both smoking and non-smoking (p<0,001), as well as for the investigated subcategories (p<0,001), a significant association between abdominal surgery and postoperative IL-10 concentration was observed. In the perioperative course of IL-6 there was shown a significant of surgery time (p<0,001) and abdominal surgery (p<0,001) in the logistic regression carried out for the subcategories. Smoking was as-sociated with lower IL-10 concentration immediately after surgery. For the peri- and postoperative course of IL-6 and monocytal HLA-DR expression there were no signifi-cant differences observed in comparison between smokers, non-smokers and the sub- categories. Postoperative infection rate was not significantly different between smokers and non-smokers (p=0,402) and between the studied subcategories (p=0,519) was not significantly. The logistic regression showed a significant influence for surgical time (p<0,001) and visceral surgery (p=0,024) on the postoperative risk of infection in the subcategories. Conclusion: The present study confirms the influence of smoking on the peri- and postoperative course of concentration of IL-10. An association between smoking and the postoperative infection rate could yet not be demonstrated. In patients classified ASA P3 and P4, the current smoking status seems less relevant than it may be in healthier patients with ASA classification P1 and P2. Distribution and weighting of socio-demographic data, comorbidities, underlying diseases and the type and duration of sur-gery may have a stronger influence on the risk of developing a postoperative infection.