dc.contributor.author
Rest, Karin
dc.date.accessioned
2018-06-07T16:19:21Z
dc.date.available
2017-12-07T09:56:44.829Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/2373
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-6574
dc.description.abstract
Einleitung: Nach einem herzchirurgischen Eingriff mit kardiopulmonalem Bypass
(CPB) haben Patienten ein erhöhtes Risiko, eine postoperative Pneumonie zu
entwickeln. Unklar sind bislang die pathophysiologischen Ursachen für dieses
erhöhte Risiko. Bekannt ist, dass herzchirurgische Operationen mit CPB das
systemische Immunsystem stark beeinflussen. Auch eine Veränderung der
pulmonalen Immunabwehr, insbesondere der Alveolarmakrophagen (AM), scheint
daher als ein Grund für die Entwicklung einer postoperativen Pneumonie
möglich. Um diesen Zusammenhang zu untersuchen, haben wir prä- und
postoperativ die Oberflächenmoleküle Human-Leukozyten-Antigen-DR (HLA-DR) und
Toll-like-Rezeptor 2 und 4 (TLR2/4) auf AM untersucht. Zusätzlich erfolgte
eine in vitro-Stimulation der AM mit Lipopolysaccharid (LPS) und die
anschließende Messung von pro- und antiinflammatorischen Zytokinen. Die
Ergebnisse haben wir mit der Entwicklung einer postoperativen Pneumonie in
Beziehung gesetzt. Methoden: Nach Freigabe durch die zuständige
Ethikkommission und der schriftlichen Einwilligung der Patienten erfolgte der
Einschluss von 33 Studienpatienten, die für eine elektive Operation eines
Koronararterien-Bypasses stationär aufgenommen wurden. Direkt nach Einleitung
der Anästhesie und zwei Stunden nach Beendigung des CPB erfolgte bei jedem
Studienpatienten eine periphere Blutabnahme und eine bronchoalveoläre Lavage
(BAL). Mittels Durchflusszytometrie wurde die Expression von HLA-DR auf
Monozyten und AM sowie die Expression von TLR2/4 auf AM bestimmt. Monozyten
und AM wurden mit LPS stimuliert und die Konzentration der Zytokine (TNF-α,
IL-1β, IL-6, IL-8 und IL-10) durchflusszytometrisch gemessen. Die statistische
Auswertung erfolgte mit dem Wilcoxon-Test und dem Mann-Whitney-U-Test.
Ergebnisse: Eine Gesamtzahl von drei Patienten (9%) entwickelte im Verlauf
eine postoperative Pneumonie. Nach der Operation war bezogen auf die gesamte
Patientengruppe sowohl die HLA-DR-Expression auf AM (p-Wert = 0,001*) als auch
die HLA-DR-Expression auf Monozyten (p-Wert = 0,001*) im Vergleich zu den
Ausgangswerten signifikant reduziert. Bei der Gruppe der Patienten mit
postoperativer Pneumonie zeigte sich postoperativ im Vergleich zur Gruppe der
Patienten ohne Pneumonie eine signifikante Abnahme sowohl der HLA-DR-
Expression auf AM (p-Wert = 0,024*) als auch der TLR4-Expression auf AM
(p-Wert = 0,041*). Bereits vor der Operation war der Wert der TLR2-Expression
auf AM bei Patienten mit postoperativer Pneumonie signifikant niedriger
(p-Wert = 0,027*). Postoperativ zeigte sich die Konzentration der Zytokine
TNF-α, IL-1β, IL-6 und IL-8 nach LPS-Stimulation der Monozyten signifikant
reduziert. Nach LPS-Stimulation der AM konnte hingegen postoperativ keine
statistisch signifikante Abnahme der Konzentration der Zytokine TNF-α, IL-1β,
IL-6, IL-8 und IL-10 festgestellt werden. Schlussfolgerung: In der
vorliegenden Arbeit konnte unseres Wissens nach erstmals gezeigt werden, dass
herzchirurgische Operationen zu einer frühzeitigen Veränderung der lokalen
pulmonalen Immunabwehr führen. Die Ergebnisse stützen die Hypothese, dass
diese pulmonalen Veränderungen mit der Entstehung einer postoperativen
Pneumonie in Verbindung stehen.
de
dc.description.abstract
Introduction: Patients undergoing cardiac surgery with cardiopulmonary bypass
(CPB) have an increased risk of developing postoperative pneumonia. The
pathophysiological causes for this increased risk are still unclear. However
it is known that cardiac surgery with CPB strongly influences the systemic
immune system. Therefore a change in the pulmonary immune defense, in
particular the alveolar macrophages (AMs), could be a reason for the
development of postoperative pneumonia. In order to investigate this
relationship, we examined the surface molecules of human leukocyte antigen DR
(HLA-DR) and toll-like receptor 2 and 4 (TLR2/4) on AMs pre- and
postoperatively. In addition, an in vitro stimulation of AMs with
lipopolysaccharide (LPS) and the subsequent measurement of pro- and anti-
inflammatory cytokines were performed. The results have been correlated to the
development of postoperative pneumonia. Methods: After ethical approval and
written informed consent, 33 patients undergoing elective coronary artery
bypass grafting (CABG) surgery were included in this observational study.
Peripheral blood cells and alveolar lavage fluid were collected directly after
induction of anesthesia and two hours after separation from CPB. HLA-DR
expression on monocytes and on AMs as well as TLR2/4 expression on AMs were
assessed by flow cytometry. Monocytes and AMs were in vitro stimulated with
LPS and the concentration of cytokines (TNF-α, IL-1β, IL-6, IL-8 and IL-10)
was determined by flow cytometry. Statistical analysis was performed with the
Wilcoxon test and the Mann-Whitney-U test. Results: A total of three patients
(9%) developed postoperative pneumonia. Postoperatively HLA-DR expression on
AMs (p = 0.001*) and HLA-DR expression on peripheral blood monocytes (p =
0.001*) was significantly reduced compared to baseline in all patients. After
surgery HLA-DR expression on AMs (p = 0.024*) and TLR4 expression on AMs (p =
0.041*) was significantly reduced in patients who developed postoperative
pneumonia compared to patients without pneumonia. Already before surgery the
baseline of TLR2 expression on AMs was significantly lower (p = 0.027*) in
patients who developed postoperative pneumonia. After surgery the
concentration of cytokines TNF-α, IL-1β, IL-6 and IL-8 was significantly
reduced after stimulation of the monocytes with LPS. Postoperatively the
concentration of the investigated cytokines TNF-α, IL-1β, IL-6, IL-8 and IL-10
was not significantly reduced after stimulation of AMs with LPS. Conclusions:
As far as we know this is the first study that shows an early impairment of
lung cellular immune response after cardiac surgery. The findings support the
hypothesis that these pulmonary changes are associated with the development of
postoperative pneumonia.
en
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject
alveolar macrophages
dc.subject
cardiac surgery
dc.subject
postoperative pneumonia
dc.subject
human leukocyte antigen DR
dc.subject.ddc
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften::610 Medizin und Gesundheit
dc.title
Der Einfluss herzchirurgischer Operationen auf die Aktivität von
Alveolarmakrophagen und die Entstehung postoperativer Pneumonien
dc.contributor.firstReferee
N.N.
dc.contributor.furtherReferee
N.N.
dc.date.accepted
2017-12-08
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000105800-6
dc.title.translated
The influence of cardiac surgery on the activity of alveolar macrophages and
the development of postoperative pneumonia
en
refubium.affiliation
Charité - Universitätsmedizin Berlin
de
refubium.mycore.fudocsId
FUDISS_thesis_000000105800
refubium.mycore.derivateId
FUDISS_derivate_000000022637
dcterms.accessRights.dnb
free
dcterms.accessRights.openaire
open access