Der molekulare Fingerabdruck der Entzündungsreaktion nach stumpfem Thoraxtrauma
Ehrnthaller C, Flierl M, Unnewehr H, Denk S, Gebhard F, Huber-Lang MS
Fragestellung: Nach einem stumpfen Thoraxtrauma kommt es häufig zu einer akuten pulmonalen Verschlechterung mit ARDS (adult respiratory distress syndrome), welches mit einer hohen Letalität verbunden ist. Besonders Mehrfachverletzte leiden häufig auch an einem ARDS, wobei die klinischen Anzeichen initial oft unauffällig sind.
Um die Pathophysiologie des Thoraxtraumas und des ARDS besser zu verstehen und an der Verletzung beteiligte Gene aufdecken zu können wurde die Auswirkung eines stumpfen Thoraxtraumas auf das Lungengewebe mittels einer genetischen Analyse untersucht.
Methodik: Zur Untersuchung der o.g. Fragestellung wurde ein Tierversuch mit Wistar Ratten durchgeführt. Nach Inhalationsnarkose und zusätzlicher Analgesie wurde mittels eines Druckwellengenerators ein stumpfes Thoraxtrauma appliziert. Nach 10 min. und nach 1, 3, 6, 12 und 24 Stunden wurden die Tiere getötet und die RNA aus dem Lungengewebe extrahiert. Anschließend wurde eine Microarray Analyse auf insgesamt 9.240 Gene durchgeführt. Die Daten wurden im Verhältnis zur Kontrollgruppe gesetzt und als Mittelwert +/- Standardfehler dargestellt. Als statistisch signifikante Abschwächung wurde ein Wert <0,5 und als Hochregulation ein Wert >2,0 angenommen.
Ergebnisse: Neben einer zu erwartenden Erhöhung pro-inflammatorischer Proteine und Teilen des Gerinnungssystems zeigte sich eine Hochregulation von Genen, deren Beteiligung im Thoraxtrauma bisher nicht bekannt war. Hier sind vor allem MAPK-phosphatase, Pendrin, Resistin, Metallothionein und Glukokortikoid-induced leucine zipper (GLIZ) zu nennen. Eine signifikante Abschwächung war bereits nach 10 Minuten für inflammatorische Proteine (LCR-1, C4a, IkB) und intrazelluläre Signalmoleküle (PI-3 kinase, Adenosinrezeptor) nachweisbar. Wie bereits von der genetischen Analyse der Sepsis bekannt, zeigte sich auch im Thoraxtrauma ein Dualismus mit sowohl hochregulierter als auch abgeschwächter Expression unterschiedlicher Teile der Proteinfamilien. So war z.B. bei Hochregulation von C3 und MKP-4 eine Abschwächung von C4a und MKP-21 auffällig.
Schlussfolgerung: Neben der im Thoraxtrauma bereits bekannten Hochregulation von Teilen der Entzündungs-, und Gerinnungskaskade konnte erstmals eine Beteiligung von Proteinen wie z.B. GILZ, Resistin, Granzyme K, Hämoxygenase 1 und Metallothionein nachgewiesen werden. Deren pathophysiologische Rolle und Funktion im Rahmen des Thoraxtraumas sind bisher nicht bekannt und sollten deshalb in zukünftigen Studien genauer untersucht werden.
Die im Rahmen der Studie gewonnenen Erkenntnisse können zum globalen Verständnis des Thoraxtraumas beitragen und die Basis für zukünftige Untersuchungen bisher unbekannter Proteinfunktionen im Thoraxtrauma darstellen.
Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2014). Berlin, 28.-31.10.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. DocGR22-1419
doi: 10.3205/14dkou566, urn:nbn:de:0183-14dkou5661
Published: October 13, 2014
© 2014 Ehrnthaller et al.
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