Analyse von epigenetischen Einflüssen auf funktionelle Defizite von peripheren Immunzellen im Verlauf einer Sepsis

Abstract

In dieser Arbeit wurde die postseptische Immunsuppression in einem humanen Zellkulturmodell untersucht. Ausgehend von der Beobachtung, dass Patienten, die eine Sepsis überlebt haben, bei erneuter Infektionen eine schlechtere Prognose haben, hat sich diese Arbeit den Fragen gewidmet, welche funktionellen Defizite in primären, mononukleären Zellen im Post-Sepsis-Modell zu beobachten sind und welchen Einfluss epigenetische Faktoren auf das Auftreten und den Bestand dieser Defizite haben. <br /> Von gesunden Probanden wurde Vollblut gewonnen, aus dem die mononukleären Zellen mit Hilfe eines Dichtegradienten isoliert wurden. Um die Veränderung durch eine bakterielle Sepsis abzubilden, wurden die Zellen über Nacht mit Lipopolysaccharid (10 ng/ml) inkubiert. Im Anschluss erfolgte eine weitere Inkubation mit Lipopolysaccharid (100 ng/ml), die eine erneute Infektion simulieren sollte. <br /> Im Folgenden wurde die Antwort der Zellen auf diese zweite Stimulation in Abhängigkeit von der Vorstimulation untersucht. Dabei wurden Zytokinexpression, Adhäsionsfähigkeit und Phagozytoseleistung ermittelt. Für TNF-&alpha; zeigte sich, dass nach einer erfolgten ersten Stimulation, die zweite Stimulation nahezu keine Expressionsantwort mehr auslöste. In den funktionellen Untersuchungen konnte eine signifikante Verminderung der Phagozytoseleistung mononukleärer Zellen nach LPS-Stimulation gezeigt werden. Dabei wurde die zweite Stimulation durch die Zugabe fluoreszierender Bakterienbestandteile ersetzt. <br /> Im Anschluss wurde die Menge aufgenommener bakterieller Partikel über Messung der Fluoreszenzintensität bestimmt. Außerdem konnte gezeigt werden, dass geringere Mengen LPS eine stärkere Toleranzinduktion induzieren. Dabei führte keine Vorstimulation (unabhängig von der Konzentration) zu einer Steigerung der Phagozytoseleistung über die der naiven Zellen. Für die Adhäsion mononukleärer Zellen an Endothelzellen konnte diese Toleranzinduktion nicht gezeigt werden. <br /> Die Behandlung mit Inhibitoren epigentischer Enzyme führte zu keiner signifikaten Veränderung der beobachteten Toleranzinducktion (TNF-&alpha;-Expression). Eine Methylierungsanalyse konnte Hinweise auf die Bedeutung epigenetischer Veränderungen für die vorliegende Fragestellung liefern, sie aber nicht eindeutig belegen. <br /> Sowohl in den Expressionsanalysen als auch in den funktionellen Assays zeigte sich eine hohe interindividuelle Varianz zwischen den Zellen verschiedener Probanden. Gleichzeitig war bei wiederholten Versuchen die intraindividuelle Varianz sehr gering. <br /> Daher bleibt die Frage, ob es möglich und wenn ja klinisch relevant ist, Patienten mit ähnlicher (Epi-)Genetik in Gruppen einzuteilen, die ein Risikoabschätzung bezüglich Morbidität und Mortalität bei Sepsis und Reinfektion ermöglichen.