Zivilschutz- Forschung - Schutzkommission
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<strong>Zivilschutz</strong>-<br />
<strong>Forschung</strong><br />
Schriftenreihe der Schutzkommision beim Bundesminister des Innern<br />
Herausgegeben vom Bundesverwaltungsamt – Zentralstelle für <strong>Zivilschutz</strong> –<br />
im Auftrag des Bundesministerium des Innern<br />
Neue Folge Band 41<br />
W. König, A. Drynda, B. König,<br />
R. Arnold, P. Wachtler, M. Köller<br />
Einfluss von Zytokinen<br />
und Lipidmediatoren auf die<br />
Kontrolle und Regulation<br />
spezifischer Infektabwehr<br />
bei Brandverletzung<br />
ISSN 0343-5164
ZIVILSCHUTZFORSCHUNG<br />
Neue Folge Band 41
<strong>Zivilschutz</strong>-<br />
<strong>Forschung</strong><br />
Schriftenreihe der Schutzkommision beim Bundesminister des Innern<br />
Herausgegeben vom Bundesverwaltungsamt – Zentralstelle für <strong>Zivilschutz</strong> –<br />
im Auftrag des Bundesministerium des Innern<br />
Neue Folge Band41<br />
W. König, A. Drynda, B. König,<br />
R. Arnold, P. Wachtler, M. Köller<br />
Einfluss von Zytokinen<br />
und Lipidmediatoren auf die<br />
Kontrolle und Regulation<br />
spezifischer Infektabwehr<br />
bei Brandverletzung<br />
ISSN 0343-5164
4<br />
Herausgeber: Bundesverwaltungsamt – Zentralstelle für <strong>Zivilschutz</strong> –<br />
Deutschherrenstr. 93–95, 53177 Bonn<br />
Telefon: (0 18 88) 3 58-0<br />
Telefax: (0 18 88) 3 58-58 03<br />
Internet: www.bundesverwaltungsamt.de<br />
Die Arbeit gibt die Meinung der Autoren wieder. Sie stellt keine Äußerung des<br />
Herausgebers dar und ist auch nicht als solche auszulegen.<br />
© 2001 Bundesverwaltungsamt – Zentralstelle für <strong>Zivilschutz</strong> – Bonn<br />
Satz und Druck: Druckhaus Dresden GmbH
Inhaltsverzeichnis<br />
Einleitung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7<br />
Kurze Darstellung zur Aufgabenstellung: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7<br />
Voraussetzungen unter denen das Vorhaben durchgeführt wurde . . . . . . . 9<br />
Planung und Ablauf des Vorhabens. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9<br />
Wissenschaftlicher und technischer Stand. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10<br />
Zusammenarbeit mit anderen Stellen.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10<br />
Ergebnisse. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11<br />
Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11<br />
Mikrobielle Pathogenität und Pathogenitätsfaktoren . . . . . . . . . . . . 13<br />
Untersuchungen zu mikrobiellen Pathogenitätsfaktoren. . . . . . . . . . 15<br />
Untersuchungen zum Staphylokokken Leukozidin. . . . . . . . . . . . . . 15<br />
Pathogenitätsfaktoren von Pseudomonas aeruginosa . . . . . . . . . . . . 16<br />
Untersuchungen zur Bedeutung mikrobieller Superantigene . . . . . . 18<br />
Modulation der Immuneffektorreaktionen durch RSV<br />
(Respiratory Syncytial Virus).. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20<br />
Zusammenfassung: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20<br />
Bedeutung von Pharmaka (Zytokine, lösliche Rezeptoren,<br />
Antagonisten u.a.) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21<br />
Bedeutung von Wachstumsfaktoren:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21<br />
Untersuchungen zum PAF-Rezeptorantagonisten. . . . . . . . . . . . . . . 22<br />
Zusammenfassung: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22<br />
Therapeutische Interventionen bei der traumabedingten<br />
Immunparalyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23<br />
Untersuchungen zum Einfluss von γ-Interferon beim Brandverletzten . . 23<br />
Immunmodulation – Untersuchungen zur Immunmodulation<br />
im Rahmen der Ernährungstherapie.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24<br />
Erfolgskontrollbericht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27<br />
Voraussichtlicher Nutzen, insbesondere Verwertbarkeit des<br />
Ergebnisses und der Erfahrungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29<br />
Kurzfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31<br />
Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33<br />
Die Autoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39<br />
Anhang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41<br />
5
Einleitung<br />
Kurze Darstellung zur Aufgabenstellung:<br />
Unter dem Thema „Einfluss von Zytokinen und Lipidmediatoren auf die Kontrolle<br />
und Regulation spezifischer Infektabwehr bei Brandverletzung“ wurde ein<br />
theoretisch klinisches und klinisch-experimentelles Projekt gefördert. Aus<br />
langjährigen Arbeiten wissen wir, dass die traumabedingte Immunparalyse, wie<br />
sie z.B. bei Polytrauma oder bei der Brandverletzung auftritt, durch eine Dysbalance<br />
und u.U. durch ein Versagen der Mediatorkaskaden zustande kommt. Am<br />
Beispiel der Brandverletzung wird dabei offensichtlich, dass nach einer Phase der<br />
Kolonisierung entweder im Rahmen der Stabilisierung der Infektabwehr keine<br />
mikrobielle Invasion stattfindet oder unter Zunahme des Pathogenitätserwerbs<br />
von Mikroorganismen und Veränderung der Infektabwehr es zur mikrobiellen<br />
Invasion kommt. Die Aufgabenstellung sollte deshalb mikrobielle Pathogenitätsfaktoren<br />
berücksichtigen, die die Immunparalyse einleiten und andererseits zellbiologische<br />
und immunologische Parameter erarbeiten, die die Immunparalyse<br />
anzeigen. Daraus resultierend sollen dann diagnostische Kriterien erarbeitet werden,<br />
die als frühe Prädiktivmarker der Immunparalyse eingesetzt werden können.<br />
Auf dem Boden der Erkenntnisse zur traumainduzierten Immunparalyse sollen<br />
für die Zukunft neue therapeutische Ansätze erarbeitet werden. Die vorliegenden<br />
Ergebnisse umfassen deshalb Arbeiten zur Validität von mikrobiellen Pathogenitätsfaktoren,<br />
wobei als Indikatorzellen die Immunzellen normaler Donoren eingesetzt<br />
wurden. Die Wechselwirkung dieser mikrobiellen Pathogenitätsfaktoren<br />
mit den Zielzellen erlaubt es, anhand von zellbiologischen Charakteristika die<br />
Aktivität der mikrobiellen Pathogenitätsfaktoren zu beurteilen. In einem weiteren<br />
Ansatz wurden bekannte Stimulatoren eingesetzt und Zielzellen von Patienten<br />
mit Brandverletzung, Polytrauma oder großflächigen operativen Eingriffen analysiert.<br />
Aus den erzielten Ergebnissen kommen wir zu neuen Erkenntnissen hinsichtlich<br />
der Pathogenität von mikrobiellen Exoprodukten, der Bedeutung von<br />
inflammatorischen Mediatoren in der Regulation wie aber auch in der Paralyse<br />
zellbiologischer Funktionen sowie zu neuen Denkkonzepten hinsichtlich therapeutischer<br />
Ansätze zur Vermeidung der Immunparalyse. Selbstverständlich<br />
besteht auch für die Zukunft großer <strong>Forschung</strong>sbedarf.<br />
7
Voraussetzungen unter denen das Vorhaben<br />
durchgeführt wurde<br />
Die Arbeitsgruppe für Infektabwehr (Leiter Prof. Dr. med. W. König) hat über<br />
Jahre die zellbiologischen und immunologischen Voraussetzungen etabliert, um<br />
die mikrobielle Pathogenität in der Wechselwirkung mit humanen Effektorzellen<br />
zu quantifizieren und zu analysieren. So wurden die Mediatorkaskaden (Lipidmediatoranalyse,<br />
Zytokinanalyse, Adhäsinrezeptoren u.a.) in der Abteilung etabliert<br />
und in vielen Patientenstudien eingesetzt. Eine sehr enge Zusammenarbeit<br />
hinsichtlich des Arbeitsprojektes war durch die Interaktion mit der Abteilung für<br />
Plastische Chirurgie (Prof.Dr.med. Steinau), den Städtischen Krankenanstalten<br />
Dortmund, Universitätsklinik Marienhospital Herne sowie der Universitätsklinik<br />
Josefs-Hospital u.a. gegeben. Durch die Interaktion mit den klinischen Kollegen<br />
der dortigen Abteilung wurde ein entsprechendes Krankengut zusammengestellt<br />
und wesentliche Fragen hinsichtlich der Wechselwirkung mikrobieller Pathogenitätsfaktoren<br />
an immungestressten Effektorzellen analysiert. Fernerhin hatten<br />
wir durch diese enge Verzahnung die Möglichkeit, neue Therapieansätze (Dipeptid,<br />
Eicosapentaensäure u.a.) in klinischen Studien zu analysieren. Im Rahmen<br />
einer „Multicenterstudie“, wurde der Einfluss von (-Interferon auf die Reaktivierbarkeit<br />
von humanen Effektorzellen bei Brandverletzung analysiert. Als wesentlicher<br />
Marker der zellulären Reaktivität wurde die Expression von MHCII analysiert.<br />
Planung und Ablauf des Vorhabens<br />
Im Wesentlichen wurde das Vorhaben über zwei thematisch verzahnte Bereiche<br />
durchgeführt; es hatte sich in der Vergangenheit erwiesen, dass eine moderne<br />
Betrachtung zur klinischen Pathophysiologie der Immunparalyse z.B. der Brandverletzten<br />
nur dann getroffen werden kann, wenn gleichzeitig die dazugehörige<br />
Grundlagenforschung aktiviert und gefördert wird. Aus diesem Grunde wurde<br />
das Projekt zweigleisig angelegt:<br />
a) zum einen wurde der Einfluss mikrobieller Pathogenitätsfaktoren an humanen<br />
Immuneffektorzellen analysiert,<br />
b) zum anderen wurde die Reaktivität humaner Immuneffektorzellen unter dem<br />
Trauma analysiert.<br />
Dies Vorgehen erwies sich als ausserordentlich vernünftig, da man die Reaktivität<br />
normaler Immuneffektorzellen hinsichtlich unterschiedlicher Pathogenitätsfaktoren<br />
kennen muss um dann zu analysieren, inwieweit an verschiedenen Signaltransduktions-<br />
oder Schaltelementen hinsichtlich der Mediatorgenerierung, Produktion<br />
oder des Verhältnisses der Mediatoren untereinander bei immungestressten<br />
Patienten ein Defizit, ein Überschießen oder ein Missverhältnis auftritt. Es war<br />
also unser Ziel die Ergebnisse aus beiden Bereichen so abzurunden, dass wir diese<br />
basistheoretischen Ergebnisse für die Klinik verfügbar machen, um gleichermaßen<br />
eine Vertiefung des pathophysiologischen Wissens zu erreichen.<br />
9
Infolge des dualen Ansatzes (klinisch-theoretisch, klinisch) wurden die Arbeiten<br />
parallel zueinander vorangetrieben. Es wurden die klinisch-theoretischen Ansätze<br />
an normalen Spenderzellen durchgeführt. Zu diesem Zweck wurden normale Spender<br />
einbestellt, es wurde Blut (200 ml) entnommen. Nach bewährten Methoden<br />
der Zellauftrennung wurden die Zellen isoliert und mit den mikrobiellen Pathogenitätsfaktoren,<br />
die in der Abteilung oder mit anderen Institutionen (national,<br />
international) erarbeitet wurden, inkubiert. Die Auswertungen zu den erzielten<br />
Resultaten (Lipidmediatoren, Zytokine, Lymphozyten, Funktionsanalysen u.a.)<br />
wurden in der Arbeitsgruppe für Infektabwehr durchgeführt. Parallel zu diesen<br />
Experimenten, die also stringent anhand der erhaltenen Ergebnisse weiterentwickelt<br />
wurden, waren wir auf die Spenderzellen aus den unterschiedlichen Kliniken<br />
angewiesen. Wenn diese Spender nach Rückkoppelung mit den Klinikern<br />
in den Abteilungen vorlagen, wurde Blut im Rahmen der Routineuntersuchung<br />
bei den Patienten entnommen und dann zur Arbeitsgruppe für Infektabwehr<br />
gebracht. Bei einem Großteil der Patienten haben wir den Transfer der Proben<br />
selber durchgeführt. Dies beinhaltete teilweise auch Fahrten von Bochum bis<br />
Essen (Universitätsklinik) oder von Bochum nach Dortmund (Städt. Krankenanstalten).<br />
Wissenschaftlicher und technischer Stand<br />
Die Arbeitsgruppe für Infektabwehr besteht seit 1979. Sie untersteht einem Universitätsprofessor<br />
(Prof. Dr. med. W. König). Der wissenschaftliche und technische<br />
Stand ist voll gewährleistet und viele internationale Publikationen resultierten<br />
aus der vorliegenden Förderung. Hinsichtlich der verwendeten Fachliteratur,<br />
Informations-, Dokumentationsdienste benutzen wir die moderne Kommunikation<br />
auf allen unseren Fachgebieten sowie insbesondere Kontakte zu internationalen<br />
Wissenschaftlern durch Vorstellen der Resultate bei internationalen Konferenzen.<br />
Aufgrund dieser langjährigen Interaktionen auf den vorliegenden Gebieten haben<br />
wir Kooperationen mit Arbeitsgruppen in Europa sowie in den USA aufgebaut.<br />
Zusammenarbeit mit anderen Stellen<br />
Hier sind als erstes zu nennen die Universitätskliniken der Ruhr-Universität<br />
Bochum, die Universitätsklinik in Essen, die Städtischen Krankenanstalten Dortmund;<br />
hinsichtlich der theoretisch-klinischen Arbeiten sind zu nennen die<br />
Arbeitsgruppen aus den USA (Colorado, NIH), aus Europa (Institut Pasteur,<br />
Paris, Institut für Mikrobiologie, Straßburg).<br />
10
Ergebnisse<br />
Einleitung<br />
Die innovativen Erkenntnisse auf dem Gebiet der mikrobiellen Infektabwehr und<br />
hier insbesondere zur Pathophysiologie der traumabedingten Immunsuppression<br />
sind gekennzeichnet durch die vertieften Vorstellungen zu den unterschiedlichen<br />
Mediatorkaskaden. Die inflammatorischen Effektorzellen, wie z.B. Neutrophile<br />
bilden erste Abwehrbarrieren für Mikroorganismen. Mikroorganismen können<br />
durch bakterielle Pathogenitätsfaktoren ihrerseits wie auch insbesondere durch<br />
Exoprodukte (Toxine, Superantigene u.a.) die Reaktivität der Effektorzellen verändern.<br />
Unter den Immuneffektorzellen spielen nicht nur neutrophile Granulozyten,<br />
Monozyten sondern auch Entzündungszellen wie Basophile, Mastzellen<br />
und Eosinophile eine bedeutsame Rolle. Die letzteren Zellen, die zunächst vornehmlich<br />
als relevant für allergische Reaktionen bekannt waren, spielen auch bei<br />
traumainduzierten Immunreaktionen eine besondere Rolle. Nach Aktivierung von<br />
Entzündungszellen über pseudoallergische Aktivatoren kommt es zur Freisetzung<br />
vielfältiger Mediatoren. Die Freisetzung der Entzündungsmediatoren beeinflusst<br />
wiederum den Reaktivitätserwerb im Rahmen der spezifischen Infektabwehr.<br />
Die mikrobielle Infektabwehr ist gekennzeichnet durch die unspezifische sowie<br />
durch die spezifische Infektabwehr. Träger der unspezifischen Infektabwehr sind<br />
einerseits inflammatorische Immuneffektorzellen, Serumkomponenten, Zytokine<br />
u.a.; Träger der spezifischen Infektabwehr sind Lymphozyten, die einerseits die<br />
humorale oder die zellvermittelte Immunantwort einleiten; verknüpfende Komponenten<br />
für die unspezifische und spezifische Infektabwehr sind die vielfältigen<br />
Entzündungsfaktoren. (Abb.1) In der Vergangenheit war den Lipidmediatoren<br />
besondere Aufmerksamkeit geschenkt worden. Vielfältige aktivierende Stimuli<br />
können rezeptorvermittelt oder nichtrezeptorvermittelt Zellen so stimulieren,<br />
dass es über eine Phospholipaseaktivierung zu einer Translokation der 5-Lipoxygenase<br />
mit der Freisetzung von Leukotrienen kommt. Diese Mediatoren haben<br />
chemotaktische und spasmogene Einwirkungen.<br />
Nach neueren Arbeiten können Lipidmediatoren wiederum Zytokine in ihrer<br />
Aktivität regulieren. Somit entsteht ein Konzept, dass verschiedene Mediatorkaskaden<br />
interagieren, teilweise synergistisch, additiv oder sogar antagonistisch<br />
wirksam sind. (Abb.2) Mediatoren ihrerseits können wiederum andere Mediatoren<br />
freisetzen oder die Zelle „primen“, so dass ein exogener Stimulus nun zu<br />
einer hyperreaktiven Freisetzung von Mediatoren führt. Viele Mediatoren führen<br />
ihre zellbiologische Funktion durch rezeptorvermittelte Wechselwirkung aus.<br />
Diese Rezeptoren können nach der Aktivierung von Zellen freigesetzt werden,<br />
wie es z.B. für den Tumornekrosefaktor (TNF) gezeigt wird. Der Mediator für<br />
sich hat ein duales Gesicht. Für die Homeoestase der Infektabwehr ist die balancierte<br />
Freisetzung unterschiedlicher Mediatorkaskaden notwendig. Eine zu starke<br />
Freisetzung von Mediatoren könnte zu einer überschießenden Entzündung<br />
führen. Ein Versagen der Mediatorkaskaden leitet die Immunparalyse ein. Unter<br />
den neugenerierten Mediatoren – hier handelt es sich meistens um Peptide – gibt<br />
es pro- und antiinflammatorische Mediatoren. (Tabellen 1,2,3)<br />
11
Das Konzept, das Interleukine und Zytokine aus unterschiedlichen Vorläuferzellen<br />
stammen, hat zu einer didaktischen Einteilung hinsichtlich von Schutz und<br />
Schaden geführt. Aufgrund unterschiedlicher Infektionsmodelle weiß man, dass<br />
aus T-Helferzellen des Typs 1 die Zytokine IL-2 und Interferon-γ vornehmlich<br />
gebildet werden. Diese Zytokine werden für die protektive Infektabwehr in der<br />
Regel benötigt; aus T-Helferzellen des Typs 2 werden Zytokine wie IL-4, IL-5,<br />
IL-13 freigesetzt. (Abb.3) Diese Zytokine haben im Rahmen der allergisch-entzündlichen<br />
Reaktion eine herausragende Bedeutung. Die Interleukine IL-4 und<br />
IL-13 wirken als „Switch“-Faktoren bei der IgE-Synthese. Interleukin-5 hat darüber<br />
hinaus pleiotrope Funktionen und findet sich bei der mikrobiell induzierten<br />
Immunsuppression von der Konzentration her erhöht. Viele dieser Mediatoren<br />
haben also überlappende Funktionen und sind für unterschiedliche Krankheitsbilder<br />
bedeutsam. Interleukin-5 führt zur Eosinophilen Akkumulation, wie es bei<br />
allergisch-entzündlichen Reaktionen aber auch beim ARDS und Polytrauma<br />
gesehen wird. TH 2 -Zellen können nach ihrer Aktivierung auch Interleukin-10<br />
wiederum freisetzen. Das Interleukin-10 supprimiert TH- 1 vermittelte Zytokine<br />
und favorisiert damit die TH- 2 -Zellentwicklung. Aus Makrophagen und NK-Zellen<br />
wird Interleukin-12 nach der Aktivierung gebildet. Interleukin-12 wiederum<br />
induziert die Freisetzung von γ-Interferon. Somit findet sich für fast jede Mediatorkaskade<br />
ein aktivierender und gegenregulatorischer Bogen. Aufgrund dieser<br />
komplexen Ergebnisse ist es also verständlich dass nach Eckpfeilern gesucht werden<br />
muss, um den Status der Infektabwehr genügend genau zu analysieren. Für<br />
die hier vorliegenden Arbeiten hat es sich als günstig erwiesen, einerseits Zytokine<br />
wie Interleukin-1, Interleukin-6 zu studieren, das Chemotaxin Interleukin-8<br />
als einen Vertreter der chemotaktischen Peptide, den Tumornekrosefaktor, der für<br />
Schock-Sepsis verantwortlich gemacht wird, allerdings auch benefizielle Funktionen<br />
aufweist sowie Interleukin-4 und Interleukin-13, fernerhin die Zytokine<br />
Interferon-γ und Interleukin-12. (Tabelle 4)<br />
In den vergangenen Jahren hatten wir gezeigt, dass ein frühes Merkmal der verbrennungsinduzierten<br />
Immunsuppression wie auch beim ARDS darin besteht,<br />
dass Immuneffektorzellen (Neutrophile) eine verminderte Freisetzung von chemotaktisch<br />
aktivem Leukotrien B4 zeigten. Der Neutrophile Granulozyt war in<br />
seiner Reaktivität hinsichtlich der LTB 4 -Freisetzung weitestgehend inaktiviert.<br />
Eine Reduktion von LTB 4 -Rezeptoren auf der Oberfläche der Neutrophilen wurde<br />
von uns beschrieben. Darüberhinaus konnten wir zeigen, dass im Vergleich<br />
zur Überlebensgruppe bei Brandverletzten ein irreversibler Anstieg von Interleukin-6<br />
vorlag. Hinsichtlich des Differenzierungsmarkers von B-Zellen (CD 23 )<br />
zeigte sich im Verlauf der Brandverletzung (hier insbesondere vor der mikrobiellen<br />
Invasion) unter den Bedingungen von Schock und Sepsis eine Unfähigkeit<br />
der B-Lymphozyten nach Interleukin-4-Zugabe eine CD 23 -Expression aufzuzeigen.<br />
Auf dem Boden der hier vorliegenden Erkenntnisse ist es also verständlich,<br />
dass offenbar frühe zellbiologische Prädiktoren auftreten, die vor der mikrobiellen<br />
Invasion das Bild der drohenden Sepsis anzeigten. Die Entwicklung auf dem<br />
Gebiet zur Pathophysiologie der traumabedingten Immunsuppression war durch<br />
die Vielzahl der o.g. Zytokine erweitert worden. Neben der Wechselwirkung von<br />
Zytokinen mit Immuneffektorzellen sowie Zellen der spezifischen Abwehr<br />
kamen neue Ergebnisse zur Überlebenszeit von Zellen hinzu. Der Terminus der<br />
12
„Apoptose (Zelltod)“ wurde geprägt. Ergebnisse aus der Grundlagenforschung<br />
hatten gezeigt, dass eine DNA-Fragmentierung auftritt, die z.B. durch Toxine<br />
unter nicht-toxischem Einfluss zustande kommt. Im Rahmen dieser Fragmentierung<br />
kommt es zu einer Abnahme der zellulären Leistung mit den entsprechenden<br />
zellulären Funktionen. Weiterführende Arbeiten konnten darüber hinaus<br />
darlegen, dass die „Apoptose“ durch Zytokine wie GM-CSF und G-CSF weitestgehend<br />
aufgehoben wird. Daraus ergab sich, dass Wachstumsfaktoren u.U. die<br />
Reaktivität von Immuneffektorzellen erhalten können.<br />
Mikrobielle Pathogenität und Pathogenitätsfaktoren<br />
In den vergangenen zwei Dekaden wurden enorme Fortschritte auf dem Gebiet<br />
der Zell- und Molekularbiologie hinsichtlich der Entzündungsmediatoren und<br />
ihrer pathophysiologischen Auswirkungen bei Infektionskrankheiten und immunpathologischen<br />
Stresssituationen erhoben. In diesem Zusammenhang kommt den<br />
Lipidmediatoren sowie in den vergangenen zehn Jahren den Zytokinen eine<br />
besondere Bedeutung zu. Die pathophysiologische Rolle der Zytokine wurde bei<br />
vielen Infektionen anhand von Infektionsmodellen analysiert. Es konnte festgestellt<br />
werden, dass beim gramnegativen septischen Schock die Lipopolysaccharide<br />
offenbar eine bedeutende Rolle spielen. Die pathologischen Auswirkungen des<br />
Endotoxinschocks wurden durch die Freisetzung von Interleukin-1, Interleukin-6<br />
und des Tumornekrosefaktors erklärt. Diese Zytokine können wiederum andere<br />
Mediatoren induzieren, wie z.B. Prostanoide sowie auch endotheliale Adhesionsmoleküle.<br />
Die Molekularbiologie zur Kenntnis der Adhäsionsmoleküle hat dargelegt,<br />
dass Entzündungsmediatoren diese Strukturen an Endothelzellen und<br />
Epithelzellen regulieren, so dass es zu einer Stase der Leukozyten kommen kann.<br />
Als Folgereaktion kommt es zur Bildung und Freisetzung inflammatorischer<br />
Moleküle. Es ergibt sich eine Abnahme der Herzfunktion, des Blutdrucks und es<br />
kommt zu markanten Einflüssen an Immuneffektorzellen. Diese Veränderungen<br />
führen dann zum multiplen Organversagen und zum Zelltod des Patienten. Der<br />
septische Schock ist dabei eine akut auftretende Reaktion, wobei diese proinflammatorischen<br />
Zytokine ihre große Bedeutung entfalten; die Zytokine haben<br />
jedoch weitgespannte Auswirkungen und finden sich auch bei chronischen Entzündungsreaktionen<br />
und Infektionserkrankungen wie z.B. Lepra, Tuberkulose<br />
u.a. Zytokine führen ebenfalls zur Induktion der „Akute-Phase“-Antwort; dies ist<br />
ein integrierter Bestandteil der natürlichen Abwehr gegenüber Mikroorganismen.<br />
Durch molekularbiologische Untersuchungen hinsichtlich der mikrobiellen Erreger<br />
wie auch des Wirtes ist es heute möglich, die Bedeutung einzelner Pathogenitätsfaktoren<br />
und einzelner Zytokine tierexperimentell zu analysieren.<br />
Die Anwendung genetisch klonierter Mikroorganismen in der Wechselwirkung<br />
mit humanen Effektorzellen hat es darüber hinaus ermöglicht, eine Übertragung<br />
bisheriger und neuer Erkenntnisse zum Problem „Sepsis“ zu erhalten. Während<br />
in den vergangenen 30 – 40 Jahren den Endotoxinen eine ausschließliche Bedeutung<br />
zugesprochen wurde, ist heute allgemein akzeptiert, dass abseits vom Lipopolysaccharid<br />
andere mikrobielle Faktoren modulierende Funktionen ausüben<br />
und u.U. sogar wichtiger sind als das Lipopolysaccharid. Diese unterschiedlichen<br />
13
mikrobiellen Faktoren können heute in vier Klassen eingeteilt werden; Adhäsine,<br />
Inversine, Aggressine und Impedine. (Abb.4 a,b)<br />
Adhäsine sind mikrobielle Pathogenitätsfaktoren, wie z.B. Fimbrien an E.coli<br />
oder Pseudomonas ssp., die sich an spezifische zelluläre Rezeptoren binden. Es<br />
handelt sich in der Regel um Karbohydrate und Karbohydrat-Wechselwirkungen,<br />
die wiederum zu zellbiologischen Veränderungen am Erfolgsorgan führen. Wir<br />
konnten nachweisen, dass definierte Adhäsine von E.coli Bakterien in sehr spezifischer<br />
Weise aus neutrophilen Granulozyten (PMN) sowie Lymphozyten, Monozyten,<br />
Basophilen (LMB), die Mediatoren wie Leukotriene und Histamin freisetzen.<br />
Damit war ersichtlich, dass die Adhäsin-Immuneffektor-Wechselwirkung zur<br />
Aktivierung der Zielzellen führt. Dies bedeutet, dass die Kolonisierung nur eine<br />
Voraussetzung für die nachfolgende Infektion ist und die entsprechende Adhäsin-<br />
Zellwechselwirkung die pathophysiologischen Reaktionen induziert.<br />
Invasine: Es sind Strukturen von Mikroorganismen, die für die Aufnahme des<br />
Mikroorganismus von wesentlicher Bedeutung sind. Es handelt sich ebenfalls um<br />
mikrobielle Oberflächenstrukturen, die in Wechselwirkung mit Epitopen der Zelle<br />
treten. Bekannt sind hier das Invasin von Listeria monocytogenes (Inv, ail) oder<br />
Yersinia ssp. (Yops), Salmonella ssp.. Invasine erlauben durch Wechselwirkung<br />
des Mikroorganismus mit den zellulären Strukturen eine Aktivierung innerhalb<br />
der Zelle, so dass der Mikroorganismus zur Aufnahme kommt. Innerhalb der Zelle<br />
kommt es zur Wechselwirkung des Mikroorganismus mit intrazellulären Strukturen<br />
und damit zu einer Modulation der zellulären Funktion.<br />
Aggressine: Es handelt sich in der Regel um mikrobielle Exotoxine oder auch<br />
Proteasen. Die Vielfältigkeit der Toxine hinsichtlich der Wechselwirkung an<br />
Immuneffektorzellen wurde in den vergangenen Jahren interdisziplinär erarbeitet.<br />
Es zeigte sich, dass viele Hämolysine durch Rezeptorwechselwirkung Zellen<br />
aktivieren können, dazu gehören z.B. das Pneumolysin oder Streptolysin O. Das<br />
letztere Toxin bindet sich an Cholesterol und führt zur Freisetzung von Leukotrienen.<br />
Andererseits können mikrobielle Exotoxine auch modulierend einwirken<br />
und die Mediatorkaskaden selektiv aktivieren oder inhibieren. Ein klassisches<br />
Beispiel ist das E.coli α-Hämolysin. Dieses Toxin supprimiert z.B. die Zytokinfreisetzung.<br />
Man kann sich also vorstellen, dass E.coli Bakterien mit spezifischen<br />
Adhäsinen und der α-Hämolysinausprägung zunächst Immuneffektorzellen aktivieren;<br />
die gleichzeitige Freisetzung von α-Hämolysin würde die Zytokinfreisetzung<br />
supprimieren und damit die spezifische Infektabwehr inhibieren.<br />
Impedine: Dies sind Faktoren, die die zelluläre Funktion supprimieren. Auf die<br />
duale Funktion vieler mikrobieller Exotoxine wurde eingegangen. Mikrobielle<br />
Superantigene oder z.B. das Alginat von Pseudomonas ssp. also mukoide Exoprodukte<br />
können phagozytäre Funktionen inhibieren, so dass damit trotz zirkulierender<br />
Phagozyten ein Defizit ihrer Funktion eintritt. Diese Substanzen würden<br />
dann die Aufnahme der Mikroorganismen inhibieren und häufig auch durch<br />
Wechselwirkung mit intrazellulären Strukturen (niedrigmolekulare G-Proteine,<br />
Aktin, respiratorischer Burst u.a.) die essentielle Funktion der Phagozyten<br />
blockieren.<br />
Die Kenntnis dieser multiplen Faktoren ist notwendig, um sich in der Zukunft<br />
Gedanken zu machen, wie die Pathophysiologie nach Kolonisierung eines Brandverletzten<br />
das Schicksal dieses Brandverletzten entscheiden kann. Es handelt sich<br />
14
nicht um einen einzelnen mikrobiellen Faktor sondern um mehrere Faktoren; es<br />
ist nicht ein einzelnes Abwehrsystem sondern die Komplexität unterschiedlicher<br />
Mediatorkaskaden betroffen. Die Abwehrleistung des lokalen Wundfeldes wie<br />
auch der zirkulierenden Zellen sowie die Stabilität der natürlichen Immunität mit<br />
der Möglichkeit zum Aufbau der spezifischen Abwehr sind zu beachten. All diese<br />
Komponenten sind letztendlich entscheidend, ob die Kolonisierung und mikrobielle<br />
Infektion kompensiert wird oder ob es letztendlich zu einer mikrobiellen<br />
Invasion mit dem Tod des Patienten durch die „Burn wound sepsis“ kommt. Es<br />
sind also allgemeingültige Fragen, die beim Brandverletzten wie auch beim<br />
Polytrauma zum Tragen kommt. Voraussetzung für die Beantwortung dieser Fragen<br />
ist die exakte Kenntnis der pathophysiologischen Vorgänge, die durch mikrobielle<br />
Pathogenitätsfaktoren ausgelöst werden sowie die Analyse der unterschiedlichen<br />
zellbiologischen Reaktionsformen auf mikrobielle Reize. (Abb. 5) Nur aus<br />
dieser komplexen Sicht heraus ist es möglich Prädiktivmarker der „Burn wound<br />
sepsis“ einzuführen und innovative therapeutische Ansätze zu erarbeiten.<br />
Die hier darzustellenden Ergebnisse betreffen also<br />
1. weiterführende Arbeiten zu den mikrobiellen Pathogenitätsfaktoren in der<br />
Wechselwirkung mit humanen Immuneffektorzellen und<br />
2. Studien zu den zellbiologischen Auswirkungen, die für den „Immunstress“ und<br />
die „Immunparalyse“ verantwortlich sein können sowie<br />
3. den Einsatz neuer therapeutischer Ansätze zur Stabilisierung der Infektabwehr<br />
und zur Behandlung der traumabedingten Immunparalyse<br />
Untersuchungen zu mikrobiellen Pathogenitätsfaktoren<br />
Untersuchungen zum Staphylokokken Leukozidin<br />
Im Rahmen der mikrobiellen Kolonisierung bei Brandverletzten sind Pseudomonas<br />
ssp. und Staphylokokken prädominante Keime, die häufig im Verbund bei<br />
der mikrobiellen Invasion gefunden werden. In früheren Arbeiten hatten wir<br />
gezeigt, dass die Pathogenität der Mikroorganismen im Laufe der mikrobiellen<br />
Invasion offensichtlich zunimmt. Die Frage stellte sich, inwieweit definierte<br />
Pathogenitätsfaktoren die mikrobielle Invasion begünstigen, und welche Parameter<br />
der natürlichen Infektabwehr dabei moduliert werden. Im Folgenden wurde in<br />
einer Zusammenarbeit mit dem Institut Bactériologie der Medizinischen Fakultät<br />
der Universität Straßburg das Staphylokokken Leukozidin analysiert. Staphylokokkus<br />
aureus Stämme sind mit einer Vielzahl von Erkrankungen assoziiert, wie<br />
z.B. Lungeninfektion, Verbrennungen, Furunkel und Dermonekrosen. Die Pathogenitätsfaktoren<br />
von Staph.aureus, insbesondere die Toxine, spielen dabei eine<br />
besondere Rolle für die Auslösung des Krankheitsprozesses. In früheren Studien<br />
konnte gezeigt werden, daß Staphylokokkentoxine (z.B. α-Toxin, δ-Toxin, Toxic<br />
Shock Syndrome Toxin, die Immuneffektorzellen von Probanden hinsichtlich der<br />
Mediatorfreisetzung modulieren. Im Folgenden wurde das Staphylokokken Leukozidin,<br />
ein Zweikomponententoxin, analysiert. Es wurde das Panton-Valentine-<br />
Leukozidin (Luk PV) dem Leukozidin R gegenübergestellt. Diese Zweikompo-<br />
15
nententoxine (S und F) interagieren synergistisch mit Leukozyten. Beide Toxine<br />
wurden von Staph.aureus V8 isoliert. Nur die gleichzeitige Interaktion von Fund<br />
S-Komponenten des Leukozidins entfaltet biologische Aktivitäten. Histologisch<br />
ist die Dermonekrose durch einen zentralen nekrotischen Herd sowie durch<br />
eine massive Infiltration von neutrophilen Granulozyten und Makrophagen charakterisiert.<br />
Im Folgenden wurde analysiert, inwieweit humane Immuneffektorzellen<br />
sich hinsichtlich der Reaktivität gegenüber Staphylokokken Leukozidin<br />
verhalten. Wir können zeigen, dass das Panton-Valentine-Leukozidin pathophysiologisch<br />
aktiver als das Luk R ist. Offenbar bestimmt die Zusammensetzung der<br />
Bikomponenten Systeme die Aktivität des Toxins. In kürzlichen Arbeiten haben<br />
wir zeigen können, dass durch Austausch und Modifikation der einzelnen Toxinkomponenten<br />
die biologische Aktivität signifikant moduliert wird. Humane<br />
Immuneffektorzellen entlassen nach Wechselwirkung mit Leukozidin das chemotaktisch<br />
aktive Leukotrien B4; basophile Granulozyten entlassen Histamin (Abb.<br />
6, 7) und unter den Zytokinen wird das chemotaktisch aktive Interleukin-8 freigesetzt.<br />
(Abb. 8) Leukozidin wirkt auch an permeabilisierten Leukozyten. Dies ist<br />
insbesondere wichtig, da im Rahmen der Wechselwirkung eines Toxins mit<br />
humanen Effektorzellen diese häufig permeabilisiert sind und damit das Toxin in<br />
die Zelle gelangt. Offenbar reicht aber der enzymatische Apparat aus, um auch<br />
bei permeabilisierten Leukozyten eine Freisetzung von Lipidmediatoren zu induzieren.<br />
Insgesamt gesehen hat Leukozidin also einen ausgeprägten proinflammatorischen<br />
Einfluss; erst in hohen Konzentrationen kommt es zur Lyse der Immuneffektorzellen.<br />
Zunächst werden also Mediatoren der Entzündung freigesetzt.<br />
Ausschlaggebend ist, dass im Rahmen der Wechselwirkung mit Leukozidin Zellen<br />
das „Heatschockprotein 70“ exprimieren. Leukozidin induziert ebenfalls die<br />
Apoptose von Zielzellen. Diese Apoptose wird durch Einwirkung von Wachstumsfaktoren<br />
inhibiert. (Abb. 9) Unter dem Einfluss von GM-CSF wird die Leukozidinwechselwirkung<br />
mit Effektorzellen und die Freisetzung von Mediatoren<br />
massiv verstärkt. Dies bedeutet, dass in einem bereits entzündlichen Wundfeld<br />
die Besiedlung mit Staph.aureus und die Sekretion von Leukozidin zu einer Aufschaukelung<br />
des Entzündungsprozesses führen kann. Man kann sich also vorstellen,<br />
dass am Wundfeld vielfältige Zytokine freigesetzt werden. Diese inhibieren<br />
die Apoptose. Durch Bindung des Leukozidins kommt es an den so geschützten<br />
Zellen zu einer massiven Mediatorfreisetzung, die eine weiterführende Entzündung<br />
begünstigen und damit die mikrobielle Invasion unterstützen.<br />
Pathogenitätsfaktoren von Pseudomonas aeruginosa<br />
In früheren Arbeiten hatten wir auf die Bedeutung von Pseudomonas ssp. für die<br />
Kolonisierung und mikrobielle Invasion hingewiesen. Wir konnten zeigen, dass<br />
Pseudomonas aeruginosa-Stämme von Brandverletzten zwei Hämolysine sezernieren,<br />
d.h. ein hitzelabiles Hämolysin (Phospholipase C) und ein hitzestabiles<br />
Hämolysin, ein Glykolipid. Beide Hämolysine verhalten sich unterschiedlich hinsichtlich<br />
der Mediatorfreisetzung. (Abb. 10) Wir untersuchten wiederum an<br />
humanen Immuneffektorzellen (neutrophile Granulozyten, humane periphere<br />
mononukleäre Zellen) den Einfluss unterschiedlicher Pseudomonas aeruginosa-<br />
16
Stämme. Bekanntlicherweise unterscheiden wir mukoide und weniger mukoide<br />
Stämme. In Anlehnung an die Wachstumsbedingungen wird das Mukopolysaccharid<br />
von Pseudomonas aeruginosa gebildet. In klassischer Weise finden wir<br />
sehr viel Mukopolysaccharid (Alginat) bei Pseudomonas aeruginosa-Stämmen<br />
von Patienten mit zystischer Fibrose. Grundsätzlich ist aber für Pseudomonas<br />
aeruginosa das Mukopolysaccharid ein wichtiger Pathogenitätsfaktor. Im Folgenden<br />
wurden klinische Isolate analysiert, die einerseits mukoid und weniger stark<br />
mukoid ausgeprägt sind. Wir überprüften an humanen Immuneffektorzellen, ob<br />
durch Wechselwirkung mit Pseudomonas aeruginosa es zur Freisetzung des chemotaktisch<br />
aktiven Interleukin-8 kommt. Bekanntlicherweise gehört dieses Zytokin<br />
zu den niedrigmolekularen Chemotaxinen und ist außerordentlich aktiv für<br />
die Akkumulation von Entzündungszellen und Adhäsinausprägung an Granulozyten<br />
und Zielzellen. In unseren Untersuchungen können wir zeigen, dass eine<br />
definierte Bakterienzellkonzentration vorliegen muss, um eine optimale Freisetzung<br />
von Interleukin-8 zu induzieren. Unsere Daten belegen, dass Pseudomonas<br />
aeruginosa Bakterien die Freisetzung von Il-8 aus Granulozyten und Monozyten<br />
induzieren; sie sind damit in der Lage die Entzündungsreaktion zu amplifizieren<br />
und zu perpetuieren, indem zusätzliche Phagozyten an den Entzündungsherd<br />
geholt werden. Die Freisetzung von Interleukin-8 wird dabei nicht durch Alginat<br />
blockiert. Die Befunde sind für die Betrachtung der mikrobiologischen Situation<br />
bei Brandverletzungen von außerordentlicher Bedeutung. Das Wundfeld ist nach<br />
ca. einer Woche mit unterschiedlichen Mikroorganismen kolonisiert; die klinische<br />
Erfahrung zeigt, dass die Kolonisierung mit Pseudomonas aeruginosa ein<br />
sehr schlechtes Zeichen darstellt, weil es häufig zur mikrobiellen Invasion<br />
kommt. Man könnte nun davon ausgehen, dass die Bakterien selber zunächst<br />
durch Pathogenitätsfaktoren die Granulozyten an den Ort der Auseinandersetzung<br />
chemotaktisch akkumulieren; damit wäre eine erste Abwehrlinie gewährleistet.<br />
Gleichzeitig werden aber durch die Wechselwirkung des Mikroorganismus<br />
mit den Phagozyten Granulozyten zerstört, es kommt zur Freisetzung von Proteasen<br />
wie natürlich auch zur Generierung von weiteren chemotaktischen Faktoren,<br />
so dass die Entzündung sich aufschaukelt. Eine aufgeschaukelte Entzündung<br />
könnte zu einer verminderten Immunabwehr im Rahmen der neutrophilen Phagozytenabwehr<br />
führen. Die mikrobielle Invasion würde trotz des Abrufens von Phagozyten<br />
damit begünstigt.<br />
Nicht nur Granulozyten sondern auch Thrombozyten sind Träger von Mediatoren.<br />
Auf der Suche nach relevanten Pathogenitätsfaktoren von Pseudomonas<br />
untersuchten wir die Bedeutung des hitzelabilen Hämolysins und eines weiteren<br />
Pathogenitätsfaktors, der Lipase. Die Phospholipasen sind ubiquitäre Enzyme.<br />
Die Aktivierung von Phospholipasen führt wiederum zur Freisetzung von ungesättigten<br />
Fettsäuren. Die individuellen Zellpopulationen können je nach ihrer<br />
Enzymausstattung die ungesättigten Fettsäuren in unterschiedliche Metabolite<br />
umwandeln. Im Folgenden zeigen wir, dass neben dem bekannten Exotoxin von<br />
Pseudomonas aeruginosa (d.h. Exotoxin A, das mukoide Polysaccharid) das hitzelabile<br />
Hämolysin von außerordentlich großer pathophysiologischer Bedeutung<br />
ist. Pseudomonas aeruginosa Stämme können zwei lipolytische Enzyme produzieren,<br />
d.h. die Phospholipase C und die Lipase. Beide Toxine werden extrazellulär<br />
sezerniert. Die Wechselwirkung mit Thrombozyten führt zu einer massiven<br />
17
Freisetzung von 12-Hydroxyeicosatetraensäure (12 HETE). (Abb. 11) Dieser<br />
Metabolit ist in der Aktivierung weiterer Entzündungszellen außerordentlich<br />
reaktiv. Die hier vorliegenden Untersuchungen zeigen also sehr deutlich, dass<br />
nicht nur Pseudomonas aeruginosa als Mikroorganismus sondern die relevanten<br />
Pathogenitätsfaktoren für die Freisetzung der Entzündungsmediatoren von außerordentlicher<br />
Bedeutung sind. In weiterführenden Arbeiten konnten wir diese<br />
Ergebnisse nicht nur an Thrombozyten sondern auch an Granulozyten und Monozyten<br />
bestätigen. Die Phospholipase C in ihrer Wechselwirkung mit Lipase führt<br />
zur Generierung von chemotaktisch aktivem Leukotrien B4, von Sauerstoffmetaboliten<br />
, der Histaminfreisetzung aus Basophilen. Die Analyse der Interleukin-8-<br />
Freisetzung führte zu überraschenden Ergebnissen. Die Phospholipase selber<br />
zeigt für sich nur eine geringe Aktivierung der Interleukin-8-Freisetzung, obwohl<br />
in hohem Maße das chemotaktisch aktive Leukotrien B4 gebildet wird. In höheren<br />
Konzentrationen kam es sogar zu einer Suppression der Phospholipase C<br />
induzierten Interleukin-8-Freisetzung. (Abb.12,13) Diese duale Funktion eines<br />
Toxins hinsichtlich der Mediatorfreisetzung hatten wir auch für das E.coli<br />
α-Hämolysin beobachtet. Bekanntlicherweise sind Hämolysin-produzierende<br />
E.coli-Stämme in der Wechselwirkung mit ihrem Zielorgan besonders aggressiv.<br />
Pathophysiologische Reaktionen wie Meningitis, Sepsis werden nicht nur durch<br />
spezifische Adhäsine von E.coli ausgelöst sondern auch durch E.coli zusammen<br />
mit der α-Hämolysinproduktion. Die Untersuchungen belegen also, dass nicht<br />
nur die taxonomische Definition eines Mikroorganismus entscheidend ist für das,<br />
was sich beim Brandverletzten abspielt sondern dass die individuellen Pathogenitätsfaktoren<br />
mit den Komponenten der natürlichen und spezifischen Infektabwehr<br />
interagieren.<br />
Untersuchungen zur Bedeutung mikrobieller Superantigene<br />
Als Superantigene bezeichnet man eine heterogene Gruppe von Proteinen, die<br />
einen äußerst wirksamen Mechanismus der T-Lymphozytenstimulation benutzen.<br />
Sie binden über MHCII Moleküle an antigenpräsentierenden Zellen und vernetzen<br />
variable Anteile des T-Zellrezeptors auf CD4+ und CD8+-T-Zellen. Obwohl<br />
es unterschiedliche Typen von Superantigenen gibt, die untereinander kaum verwandt<br />
sind, benutzen sie die gleichen molekularen Mechanismen. (Abb. 14 a-d)<br />
Im Rahmen ihrer Bindung werden sie nicht prozessiert, wie dies für konventionelle<br />
Antigene üblich ist. Ihre pathophysiologischen Auswirkungen sind offenbar<br />
durch die ungewöhnlichen Mechanismen der T-Lymphozytenstimulierung vermittelt.<br />
Der Prototyp der Superantigene, die von Infektionserregern gebildet werden,<br />
sind Staphylokokken Enterotoxine sowie die pyrogenen Exotoxine, die aus<br />
Staphylokokken und Streptokokken gebildet werden. Andere Mitglieder dieser<br />
Familie sind das „Toxic-Shock-Syndrom“-Toxin von Staph.aureus und das Streptokokken<br />
Superantigen von S.pyogenes. Einige Toxine haben untereinander eine<br />
Sequenzhomologie z.B. SEA und SEB zu mehr als 50% im Unterschied zu TSST-1.<br />
In Folge der außerordentlichen Wirksamkeit der Toxine kann ein geringer bakterieller<br />
Fokus bereits zu einer generellen Aktivierung des Immunsystems führen.<br />
Eine solche polyklonale T-Zell-Aktivierung kann zur Immunsuppression führen;<br />
18
die Superantigene können Anergie oder Tod durch Apoptose an T-Zellen induzieren.<br />
Die Injektion von Staphylokokken Enterotoxin B in Mäusen führt zu einer<br />
partiellen Depletion von V�8-T-Zellen. Die V�8+ Zellen, die immer noch in der<br />
Milz vorliegen, antworten weder auf SEB noch auf T-Zellrezeptorantikörper. Die<br />
schockähnlichen Symptome, die durch Superantigene induziert werden, kommen<br />
durch die massive Freisetzung von Lymphokinen und Monokinen zustande. Ein<br />
kritischer Mediator ist wohl TNFα. Das TNF wird wahrscheinlich von T-Lymphozyten<br />
produziert. Superantigene können immunpathologische Phänomene<br />
sowie die Aktivierung von autoreaktiven B-Zellen wie z.B. Streptokokkenerkrankungen<br />
induzieren. In jüngster Zeit gibt es Hinweise, dass mikrobielle Superantigene<br />
auch für die Induktion und Persistenz der atopischen Dermatitis mitverantwortlich<br />
sein sollen. Im Folgenden untersuchten wir die Wechselwirkung von<br />
Toxic-Shock-Syndrom-Toxin und einiger Mutanten hinsichtlich der Mediatorfreisetzung<br />
aus humanen Immuneffektorzellen. Die mutierten TSST-Moleküle erhielten<br />
wir in der Zusammenarbeit mit Dr. Bonventre, USA. Diese Untersuchungen<br />
sind in sofern relevant weil man sich vorstellt, dass durch Veränderung von<br />
Superantigenen neue immuntherapeutische Anwendungen zu erreichen sind.<br />
Unsere Untersuchungen zeigen sehr deutlich, dass TSST-1 hinsichtlich der Freisetzung<br />
von unterschiedlichen Zytokinen (IL-6, TNF u.a.) hochaktiv ist und an<br />
wesentlichen Eckpunkten der natürlichen wie auch spezifischen Immunität Einfluss<br />
hat. Es gibt TSST-Mutanten, die diesen Einfluss nicht mehr haben. Die Frage<br />
stellt sich, inwieweit solche Mutanten in Zukunft für die Blockierung von<br />
Rezeptorstrukturen eingesetzt werden können, die durch mikrobielle Superantigene<br />
normalerweise okkupiert werden. Man könnte sich vorstellen, dass diese<br />
Mutanten sich binden und damit das natürliche Superantigen keine Bindungsstelle<br />
mehr hat und damit keine Reaktivität auslöst. (Abb.15 a) Weiterführende<br />
Arbeiten wurden in Zusammenarbeit mit Dr. Ulrich, NIH, USA, durchgeführt.<br />
Mit Dr. Ulrich wurden Mutanten des Staphylokokken Enterotoxin B (SEB) analysiert.<br />
(Abb. 15 b,c) Wir können zeigen, dass die Zytokinfreisetzung (TNF, IL-10,<br />
IL-12) von der Sekretion wie auch von der molekularbiologischen Expression<br />
durch diese Mutanten moduliert werden. In diesem Zusammenhang soll betont<br />
werden, dass Zytokine wie Interleukin-12 Hoffnungsträger sind, da sie die protektive<br />
Immunität offenbar erhöhen. Interleukin-12 induziert offenbar auch Interferon-γ.<br />
Interleukin-10 andererseits wirkt antiinflammatorisch aber begünstigt<br />
durch eine Stabilisierung des TH 1 -Zellpools die Aktivität eines TH 2 -Zellpools.<br />
Inwieweit durch eine verstärkte oder modulierte Interleukin-10-Freisetzung Zytokine<br />
freigesetzt werden, die eine Allergisierung favorisieren, kann an diesem<br />
Punkt nicht gesagt werden. Andererseits wissen wir heute dass Zytokine, die zu<br />
einer Allergisierung führen, wiederum potente inflammatorische Aktivität ausüben<br />
und im Rahmen der Immunsuppression offenbar eine große Rolle spielen. So<br />
findet man z.B. das Interleukin-4 nicht nur bei allergischen Prozessen sondern<br />
auch bei der Immunsuppression (HIV).<br />
Die hier vorgestellten Untersuchungen zeigen also sehr deutlich, dass pathogene<br />
Mikroorganismen ihrerseits über unterschiedliche Faktoren mit den Immuneffektorzellen<br />
in Wechselwirkung treten. Bei gramnegativen Bakterien spielt sicher<br />
das zellgebundene und lösliche Polysaccharid eine Rolle. Wenig bearbeitet wurden<br />
Strukturkomponenten der Mikroorganismen oder auch sezernierte Exopro-<br />
19
dukte (Phospholipase, Lipasen u.a.). Das Zusammenwirken dieser Exoprodukte<br />
und Superantigene führt zu einer Modulation der Immunantwort. Für die künftige<br />
pathophysiologische Betrachtung von Schock und Sepsis wird man also nicht<br />
allein von dem klassischen Bild einer gramnegativen Sepsis (LPS) induzierten<br />
pathophysiologischen Veränderung ausgehen müssen, vielmehr wird man das<br />
Konzept vertreten müssen, dass mehrere Pathogenitätsfaktoren am Wirkort relevant<br />
sind und Immuneffektorzellen modulieren.<br />
Modulation der Immuneffektorreaktionen durch RSV<br />
(Respiratory Syncytial Virus).<br />
Virale Infektionen sind eine zusätzliche Komplikation bei immunsupprimierten<br />
Patienten; da RSV pathophysiologisch im frühen Lebensalter aber auch rekurrierend<br />
und rezidivierend bei Erwachsenen häufig der bakteriellen und respiratorischen<br />
Infektion vorausgeht, haben wir die Wechselwirkung von RSV mit bronchialen<br />
Epithelzellen und Immuneffektorzellen analysiert. Es wurde überprüft,<br />
ob die Wechselwirkung mit RSV Mediatoren der Entzündung entlässt. Dies ist in<br />
der Tat der Fall. Das chemotaktisch aktive Interleukin-8 wie auch der Tumornekrosefaktor<br />
(TNF) und lösliche Zytokinrezeptoren werden zeit- und dosisabhängig<br />
entlassen. Man muss sich also vorstellen, dass die Wechselwirkung des<br />
Epithels mit dem RSV zu einer Freisetzung von Entzündungsmediatoren führt.<br />
Diese sorgen für ein inflammatorisches Entzündungspotential. Diese Entzündungszellen<br />
können sich durch Aufregulation unterschiedlicher Adhäsine unterhalb<br />
des Epithels anlagern und innerhalb ihrer Aktivierung das Epithel durch<br />
weitere Mediatoren beeinflussen. RSV führt aber auch zu einer gezielten Freisetzung<br />
von Interleukin-10. (Abb. 16) Ein wichtiger Pathogenitätsfaktor ist hierbei<br />
das G-Protein. Mittels des isolierten G-Proteins konnten wir nachweisen, dass in<br />
der Tat das antiinflammatorische Zytokin Interleukin-10 freigesetzt wird. Man<br />
kann sich also vorstellen, dass bei schweren polytraumatischen Situationen<br />
(ARDS u.a.) Zytokine wie Interleukin-10 letztendlich ein TH 2 -“Pattern“ favorisieren.<br />
Dieses TH 2 -Zytokin-“Pattern“ konnte in der Tat im Rahmen der viralen<br />
Infektion nachgewiesen werden. Interleukin-5 führt z.B. zu einer Akkumulation<br />
von Eosinophilen. Diese Daten belegen und unterstreichen die Befunde, dass<br />
beim ARDS in der Lungenlavage es massiv zu einer Eosinophilie kommt. Die so<br />
aktivierten Eosinophilen führen wiederum mittels ihrer kationischen Proteine zu<br />
ernsten pulmonalen pathophysiologischen Veränderungen.<br />
Zusammenfassung:<br />
Anhand unterschiedlicher mikrobieller Pathogenitätsfaktoren haben wir zeigen<br />
können, dass neben Endotoxin wichtige Pathogenitätsfaktoren die Reaktivität von<br />
Immuneffektorzellen modulieren. Die Aktivierung von Entzündungsmediatoren<br />
ist eine wichtige Voraussetzung für die Balancierung der Infektabwehr. Eine<br />
überschießende Reaktion führt zu deletären Reaktionen. Eine persistierende<br />
Wechselwirkung von Pathogenitätsfaktoren mit humanen Immuneffektorzellen<br />
20
führt zur Anergie und damit zur Immunparalyse. Diese Immunparalyse gibt der<br />
mikrobiellen Invasion Vorschub und dem Wachstum von opportunistischen Keimen.<br />
Es muss deshalb das Ziel sein, neben einer taxonomischen Beobachtung<br />
von Mikroorganismen an der Wundfläche die Pathologie der Entzündung durch<br />
unterschiedliche Pathogenitätsfaktoren verstehen zu lernen. Die Grundlagen<br />
eines besseren Verständisses werden dann zu innovativen therapeutischen Ansätzen<br />
führen sowie diagnostische Prädiktivmarker im Verlauf der Brandverletzung<br />
auch klinisch ermöglichen.<br />
Bedeutung von Pharmaka<br />
(Zytokine, lösliche Rezeptoren, Antagonisten u.a.)<br />
Unsere Untersuchungen haben dargelegt, dass die Wechselwirkungen unterschiedlicher<br />
Entzündungsmediatoren (Zytokine, Lipidmediatoren, zelluläre<br />
Adhäsionsmoleküle, lösliche Rezeptormoleküle u.a.) für die Balance der Infektabwehr<br />
wie aber auch für das Versagen der natürlichen und spezifischen Infektabwehr<br />
verantwortlich ist. Das Interleukin-4 als Wachstumsstimulationsfaktor hat<br />
eine herausragende Bedeutung. Interleukin-4 findet sich nicht nur als „Switch“-<br />
Faktor sondern spielt auch im Rahmen der Suppression eine große Rolle. Die<br />
Inkubation von Interleukin-4 verändert das nachfolgende zell- und molekularbiologische<br />
Zytokinmuster nach Stimulation mit mikrobiellen Superantigenen. Interleukin-4<br />
führt im Verlaufe der Wechselwirkung zu einer massiven Suppression.<br />
Daraus ergeben sich u.U. Möglichkeiten, durch Wegfangen von Interleukin-4<br />
mittels mutierter Moleküle oder löslicher Il-4-Rezeptoren therapeutisch in vivo<br />
einmal eingreifen zu können. Anhand eines Brandverletzten wurden die Zellen ex<br />
vivo in vitro mit dem IL-4-Mutantenmolekül inkubiert und die Freisetzung von<br />
Mediatoren analysiert. (Abb.17) Auch hier eröffnen sich neue Perspektiven, die<br />
einer weiteren Analyse und Untersuchung bedürfen.<br />
Bedeutung von Wachstumsfaktoren:<br />
Die Wechselwirkung mikrobieller Exoprodukte führt nicht nur zur Aktivierung<br />
von Immuneffektorzellen sondern auch zum beschleunigten Zelltod, d.h. zur<br />
Apoptose. Im Rahmen dieser kurzen Lebenszeit kommt es zu einem Abknicken<br />
der Mediatorfreisetzung. Ein Versagen der natürlichen Infektabwehr ist die Folge.<br />
Die Zugabe von Wachstumsfaktoren könnte die Phagozyten stabilisieren. In<br />
Untersuchungen ex vivo in vitro zeigten wir, dass Toxine die Effektorzellen deaktivieren.<br />
Die Wechselwirkung von Effektorzellen mit Wachstumsfaktoren führt zu<br />
einer gesteigerten Freisetzung von Mediatoren. Hier liegt also nahe, dass u.U.<br />
Wachstumsfaktoren für therapeutische Ansätze von außergewöhnlicher Bedeutung<br />
sein könnten. Neben Zytokinen stellt sich die Frage, ob eine antientzündliche<br />
Therapie die zellbiologische Leistung moduliert. (Abb. 18)<br />
21
Untersuchungen zum PAF-Rezeptorantagonisten<br />
Wir überprüften einen neuentwickelten PAF-Rezeptorantagonisten, der stereospezifisch<br />
mit dem PAF-Rezeptor interagiert sowie seinen Stereoisomer. Der<br />
Thrombozyten-aggregierende Faktor (PAF) aktiviert Immuneffektorzellen. Es<br />
kommt nach Wechselwirkung mit dem PAF-Rezeptorantagonisten zu einer zeitabhängigen<br />
Inhibition von Leukotrien B4 sowie auch Interleukin-8 aus PMN und<br />
LMB.(Abb.19,20) Diese Untersuchungen zeigen sehr deutlich, dass Substanzen,<br />
die Mediator-spezifisch ausgerichtet sind, aufgrund der Wechselwirkung mit bisher<br />
nicht bekannten zellbiologischen Strukturen die Freisetzung anderer Mediatoren<br />
moduliert. Der hier beschriebene PAF-Rezeptorantagonist könnte deshalb<br />
von außergewöhnlich großer Bedeutung sein, da Mediatoren abseits von PAF<br />
durch diese Substanz moduliert werden. Es bleibt abzuwarten, welche Bedeutung<br />
der PAF-Rezeptorantagonist für die Behandlung akuter sowie auch chronisch entzündlicher<br />
Reaktionen hat. In Anlehnung an die hier vorgestellten Daten überprüften<br />
wir auch einen H1-Rezeptorantagonisten, d.h. das Cetirizin. Das Cetirizin<br />
ist ein H1-Antagonist. Cetirizin moduliert humane Immuneffektorzellen. Es inhibiert<br />
die Freisetzung des chemotaktisch aktivem Leukotrien B4 wie auch des<br />
chemotaktisch aktiven Interleukin-8. Unsere Untersuchungen zeigen also sehr<br />
deutlich, dass ein klassisches Antihistaminikum offenbar abseits seiner bisherigen<br />
Spezifität (H-1) hinsichtlich der Modulation von Immuneffektorzellen außerordentlich<br />
wirksam ist.<br />
Zusammenfassung:<br />
Innovative therapeutische Ansätze können in der Entwicklung von Zytokinen,<br />
löslichen Zytokinrezeptoren oder auch Antizytokinen liegen. Die letztgenannte<br />
Therapie ist sicherlich sehr kostenaufwendig. Exakte Vorstellungen zu der Strukturwechselbeziehung<br />
eines Zytokins mit dem Rezeptor sind dagegen außerordentlich<br />
wichtig. Klassische oder neu zu entwickelnde Pharmaka könnten mit<br />
Rezeptorstrukturen von Zellen interagieren und damit die entzündliche Ausprägung<br />
von Immuneffektorzellen modulieren. In diesem Zusammenhang kommt<br />
also nicht nur Zytokinen, die zellulär protektiv oder Mediator neutralisierend sind,<br />
eine große Bedeutung zu sondern auch klassischen oder neu zu entwickelnden<br />
Pharmaka, die in einem breiteren Sinne entzündungsinhibierend sind ohne dass<br />
damit eine u.U. bestehende Immunsuppression weiterhin begünstigt wird. Zu<br />
bedenken ist hier, dass Mediatoren der Entzündung benötigt werden, um ein<br />
Gleichgewicht der Infektabwehr zu erzielen. Mediatoren haben also auch benefizielle<br />
Funktionen. Es ist notwendig dies Gleichgewicht herzustellen.<br />
22
Therapeutische Interventionen bei der traumabedingten<br />
Immunparalyse<br />
Wie eingangs dargestellt, wurde das Projekt über zwei wesentliche Schienen<br />
bearbeitet:<br />
a) es wurden Arbeiten zum Einfluss mikrobieller Pathogenitätsfaktoren hinsichtlich<br />
der Freisetzung von Mediatoren der Entzündung mit der Fragestellung<br />
durchgeführt, über welche Mechanismen (Mediatoren, Zell-Zell-Interaktionen,<br />
Signaltransduktion, intrazelluläre Schaltmoleküle u.a.) die Immunparalyse<br />
zustande kommt. Aufgrund dieser Arbeiten wird es möglich sein, therapeutische<br />
Ansatzmöglichkeiten zu finden an denen man intervenieren kann.<br />
b) Ein zweiter wesentlicher Arbeitsbereich beschäftigte sich mit der Fragestellung,<br />
inwieweit man zum derzeitigen Zeitpunkt aufgrund des bisherigen Wissens<br />
die Trauma-induzierte Immunsuppression therapeutisch angehen kann.<br />
Wie bereits erwähnt, stehen bereits Zytokine oder lösliche Zytokinrezeptoren<br />
oder auch Antizytokine zur Verfügung. Im Folgenden wird über Arbeiten<br />
berichtet, die wir mit verschiedenen Universitätskliniken oder auch städtischen<br />
Krankenhäusern im Umfeld der RUB durchgeführt haben.<br />
Untersuchungen zum Einfluss von γ-Interferon beim<br />
Brandverletzten.<br />
Es handelte sich um eine Multicenterstudie, doppelblind und randomisiert sowie<br />
placebokontrolliert. Insgesamt sind 230 Patienten in Europa in diese Studie eingegangen.<br />
12 der Patienten wurden von uns hinsichtlich detaillierter immunologischer<br />
Parameter analysiert. γ-Interferon (100 µg täglich subkutan) wurde den<br />
Patienten bis Tag 20 appliziert. An den Tagen 1, 3, 7, 14, 30 sowie 50 wurden folgende<br />
Parameter analysiert; d.h. HLADR und HLADQ – Expression sowie<br />
Mediatorfreisetzung aus Granulozyten nach Stimulation mit dem Kalzium-Ionophor<br />
A23187. (Abb. 21)<br />
Im Verlauf des posttraumatischen Geschehens sieht man initial eine Suppression<br />
von HLADR und HLADQ, die sich über die Zeit normalisiert; diese Normalisierung<br />
ist unabhängig von der Interferon-γ-Applikation. Allerdings ist dieser Verlauf<br />
zeitlich schneller in der Verumgruppe. Unter der Annahme, dass MHCII-<br />
Moleküle für die antigene Präsentation und damit für die Auslösung der<br />
natürlichen wie auch der spezifischen Immunität verantwortlich sind, ist es natürlich<br />
wünschenswert, dass im Rahmen der Interferon-γ-Therapie es zu einer<br />
schnelleren Aufregulation von MHCII tragenden Zellen kommt. Die kritische<br />
Frage stellt sich an diesem Punkt, ob die hier vorgenommene Therapie (Zeitpunkt,<br />
Konzentration) in Bezug zum Patiententrauma sowie zu entsprechenden<br />
Einschluss- und Ausschlusskriterien überhaupt relevant sein kann. Die Diskussion<br />
anlässlich einer intereuropäischen Konferenz zeigte, dass bezogen auf den<br />
klinischen Verlauf keine positiven Effekte auf die infektionsbedingte Mortalität<br />
zu sehen ist. Die Einschlusskriterien enthielten die Bedingung, dass Patienten mit<br />
mehr als 90%iger Verbrennung aufgenommen sowie alle Altersstufen mitberück-<br />
23
sichtigt wurden. Kritisch muss man anmerken, dass hier natürlich rigide Eckpfeiler<br />
gesetzt sind. Es wäre wünschenswert, wenn eine Folgestudie im Rahmen einer<br />
Subgruppierung von Patienten (Verbrennungsgrad, Patientenalter) durchgeführt<br />
wird. Es bleibt abzuwarten, ob und wann eine solche Studie durchgeführt werden<br />
kann, da diese mit außerordentlich hohen Kosten verbunden ist.<br />
Immunmodulation – Untersuchungen zur Immunmodulation<br />
im Rahmen der Ernährungstherapie.<br />
Man weiß aus vielfältigen Untersuchungen, dass die Ernährung einen gravierenden<br />
Einfluss auf Parameter der natürlichen wie auch spezifischen Infektabwehr ausübt.<br />
In diesem Zusammenhang ist die Applikationen ungesättigter Fettsäuren im<br />
Austausch der C20:4 Arachidonsäure vielfältig beschrieben worden. Andere<br />
Möglichkeiten bestehen z.B. in der Applikation definierter Peptide, die u.U. stimulatorisch<br />
an unterschiedlichen Zellen der Infektabwehr wirksam sind. Im Folgenden<br />
ist eine Zusammenstellung unserer Daten gegeben:<br />
a) Einfluss von Eicosapentaensäure (enteral, parenteral)<br />
Es wurden in der enteralen Studie n=80 Patienten mit Impact ® (Sandoz, Bern)<br />
therapiert. Es wurden präoperativ, postoperativ (Tage 1, 5, 10) die Gesamtleukozyten<br />
von Patienten nach großen Oberbauchoperationen für die Stunden analysiert.<br />
Es wurden die Zellen mit dem Kalzium-Ionophor und dem bakteriellen<br />
Peptid fMLP stimuliert; Messparameter waren die Leukotriensynthese über die<br />
„Reverse Phase“ HPLC sowie die Produktion des chemotaktisch aktiven Zytokins<br />
Interleukin-8. Bei den Resultaten lässt sich nachweisen, dass es zu einer signifikanten<br />
Verschiebung der biologisch hochaktiven Serie-4 Leukotriene zugunsten<br />
der biologisch weniger aktiven Serie-5 Leukotrienen kommt. (Abb. 22) Es<br />
findet sich kein signifikanter Unterschied bei Interleukin-8. Hinsichtlich der klinischen<br />
Validität der Therapie lassen sich die Aussagen an diesem Punkt noch<br />
nicht konkretisieren. Unter der Annahme, dass die Leukotriene der 4 Serie in der<br />
Regel im Rahmen des Entzündungsgeschehens, falls überschießend gebildet,<br />
eher schadensbringende Funktionen ausüben, wäre die Akkumulation des Leukotriens<br />
der 5er Serie benefiziell zu werten. Man sollte betonen, dass es nicht um<br />
eine völlige Elimination von Mediatorkaskaden sondern um eine Dämpfung proinflammatorischer<br />
Mediatorkaskaden geht. Bei der parenteralen Therapie wurden<br />
über das gleiche Abnahmeschema 80 Patienten nach großen chirurgischen Oberbaucheingriffen<br />
untersucht. Die Resultate der parenteralen Therapie sind mit<br />
denen der enteralen Therapie vergleichbar. Zusätzlich wurden die systemischen<br />
Zytokine (TNF, IL-10, IL-6) in dieser Studie untersucht. Es fällt auf, dass in der<br />
Verumgruppe der Trauma-induzierte Anstieg von TNF, IL-6 und IL-10 gedämpft<br />
wird. Wir haben in früheren Studien gezeigt, dass Interleukin-6 bei Brandverletzten<br />
irreversibel ansteigt in der Nicht-Überlebensgruppe. Wir müssen deshalb<br />
davon ausgehen, dass dem Interleukin-6 eine wichtige Rolle bezüglich des<br />
Abschaltens wichtiger zellulärer Funktionen zukommt, die im Rahmen der Infektabwehr<br />
notwendig sind.<br />
24
Man kann sich natürlich auch vorstellen, dass die Akkumulation von „Akute-<br />
Phase-Proteinen“ die Zellen so übermäßíg stimuliert, dass nach längerer Expositionszeit<br />
diese deaktiviert werden. Insofern kommt einer Dämpfung der Interleukin-6-Freisetzung<br />
u.U. eine große Bedeutung zu. Hinsichtlich des TNF<br />
bestehen verschiedene Vorstellungen. TNF als Mediator von Kachexie, Sepsis<br />
und Schock hat natürlich auch benefizielle Funktionen. An diesem Punkt muss<br />
noch einmal darauf hingewiesen werden, dass die Therapie zu einer Dämpfung<br />
der TNF-Freisetzung führt und nicht zu einer kompletten Elimination von TNF.<br />
Eine Elimination von TNF z.B. mit anti-TNF oder löslichen TNF-Rezeptoren<br />
führt zum Anstieg opportunistischer Infektionen. Hinsichtlich des Interleukin-10<br />
ist dieser Befund sehr interessant. Interleukin-10 hat antiinflammatorische Aktivitäten<br />
und supprimiert das Zytokinprofil der T1-Zellen.<br />
Dieser Zellpool generiert bekanntlicherweise Interleukin-2 und das Interferon-γ.<br />
Aufgrund der Dämpfung des „T1-Zytokinpools“ kommt es zu einer relativen Favorisierung<br />
des T2-Zytokinpools. Es ist bekannt, dass Zytokine aus dem T2-Zytokinpool,<br />
z.B. Interleukin-4, im Rahmen der Immunsuppression offenbar wichtige<br />
induzierende Funktionen haben. Insofern kommt der Dämpfung der Interleukin-<br />
10-Funktion ebenfalls eine wichtige Interpretation zu. Hinsichtlich des klinischen<br />
Verlaufes zeigen sich in der Verumgruppe weniger posttraumatische Infektionen<br />
als in der Placebogruppe. Weiterführende Studien müssen durchgeführt werden,<br />
um die Signifikanz der beobachteten Resultate herauszuarbeiten.<br />
b) Einfluss des Dipeptids (Ala-GLN)<br />
In Zusammenarbeit mit der Abteilung für Intensivmedizin und Anästhesiologie<br />
der Universitätsklinik – Marienhospital, Herne, wurden 60 Patienten hinsichtlich<br />
der klinischen Verträglichkeit des Dipeptids überprüft. Von diesen 60 Patienten<br />
wurden 10 Patienten immunologisch analysiert. Die Untersuchungen wurden präoperativ<br />
und postoperativ an den Tagen durchgeführt. Als Messparameter der zellulären<br />
Aktivität diente die Analyse der Leukotriene sowie die Analyse des chemotaktisch<br />
aktiven Zytokins Interleukin-8. Folgende Resultate wurden erhoben:<br />
es kam posttraumatisch zu einer Verminderung der Zysteinylleukotriene; in der<br />
Verumgruppe wurde die verminderte Synthese aufgehoben. (Abb. 23)<br />
Dies spricht dafür, dass das Dipeptid offenbar einen modulierenden Einfluss hinsichtlich<br />
der Leukotriensynthese ausübt. Unter der Annahme, dass Phagozyten<br />
mit ihrer Stoffwechselleistung dem Druck der mikrobiellen Auseinandersetzung<br />
entgegenwirken, ist die Fähigkeit des Dipeptids zu einer stimulatorischen Aktivierung<br />
von phagozytären Leistungen natürlich interessant. Es müssen weiterführende<br />
Arbeiten durchgeführt werden, inwieweit diese Stimulation wie wir auch<br />
ex vivo in vitro an Normalspenderzellen zwischenzeitlich haben belegen können,<br />
einen protektiven Effekt hinsichtlich der postoperativen Phase ausübt.<br />
c) Zusammenfassung<br />
Aus den vorgegebenen Resultaten wird ersichtlich, dass es einige Therapieschemata<br />
gibt, die im Rahmen der natürlichen wie auch spezifischen Immunität einen<br />
dämpfenden wie auch einen aktivierenden Einfluss an verschiedenen Parametern<br />
haben. Wie eingangs erwähnt, sind die unterschiedlichen Mediatorkaskaden miteinander<br />
vernetzt. Die Methoden sind notwendig, um die Infektabwehrlage zu<br />
25
stabilisieren. Es wird wichtig sein, ein Überschießen von Mediatorkaskaden entweder<br />
zu dämpfen oder eine supprimierte Mediatorkaskade im Verlauf einer bleibenden<br />
Infektion zu aktivieren. Selbstverständlich sind dies Anfangsschritte, die<br />
im Verbund mit den basis-theoretischen Untersuchungen ihren Sinn machen. Weiterführende<br />
Untersuchungen sind unbedingt notwendig, um den Einfluss dieser<br />
Therapie hinsichtlich unterschiedlicher Parameter (Immunstimulation, Dämpfung<br />
von Mediatorkaskaden u.a.) weitergehend zu analysieren.<br />
26
Erfolgskontrollbericht<br />
Die hier vorliegenden Ergebnisse haben einen wichtigen Beitrag zur Frage der<br />
mikrobiellen Pathogenität sowie von Pathogenitätsfaktoren in der Auslösung und<br />
Persistenz des septischen Schocks erbracht. Die Analyse zur Freisetzung der Entzündungsmediatoren,<br />
die möglichen Ansätze der Therapie zur Stabilisierung der<br />
Infektabwehr sind allesamt innovativ. Es muss daher abgewartet werden, inwieweit<br />
im Verlaufe weiterer Arbeiten und Förderungen sich diese therapeutischen<br />
Ansätze nicht nur als innovativ sondern auch als klinisch wirksam erweisen. Die<br />
Arbeiten zu den klinisch-theoretischen Grundlagen der mikrobiellen Pathogenität,<br />
der Beantwortung der zellbiologischen Leistung sowie der Signaltransduktion<br />
sind Grundlage dafür, um für die Diagnostik die Prädiktivmarker des drohenden<br />
Schocks zu erarbeiten. Insofern stellen die Ergebnisse einen wesentlichen<br />
Beitrag zu den förderpolitischen Zielen des Förderprogramms dar. Die Traumainduzierte<br />
Immunparalyse bei Brandverletzten ist ein wichtiger Grund dafür, dass<br />
trotz moderner Kenntnisse der Intensivtherapie heute immer noch ein wesentlicher<br />
Prozentsatz der so Geschädigten trotz moderner derzeitiger Therapiemöglichkeiten<br />
verstirbt.<br />
Hinsichtlich des wissenschaftlichen und technischen Erfolges konnten wir<br />
wesentliche Ergebnisse und Erkenntnisse sammeln. Sie betreffen die Wertigkeit<br />
unterschiedlicher mikrobieller Pathogenitätsfaktoren von Bakterien wie Pseudomonas<br />
ssp., Staphylokokken sowie E.coli; fernerhin die Bedeutung von mikrobiellen<br />
Exotoxinen sowie Superantigenen. In der Vergangenheit war den Exotoxinen<br />
eine wesentliche Bedeutung für die Pathophysiologie von Schock/Trauma<br />
zugesprochen worden. Heute zeigt sich aber immer mehr, dass neben den Endotoxinen<br />
mikrobielle Exotoxine und Superantigene gemeinsam ihren Einfluss an<br />
Immuneffektorzellen nehmen. Der eine oder andere pathophysiologische Aktivator<br />
kann in diesem Zusammenhang relevanter sein. Insofern ist es wichtig die<br />
unterschiedlichen Segmente und Aktivatoren zu kennen, um aus dem unterschiedlichen<br />
Verhalten hinsichtlich der zellbiologischen Ansprechbarkeit diagnostische<br />
Erfahrungen zu sammeln und diese in der Zukunft in die Praxis umzusetzen.<br />
Hinsichtlich des Finanzierungs- und Zeitplans wurde der vorgegebene Zeitrahmen<br />
eingehalten. Die Finanzierung war leider für das 1. Jahr gekürzt. An dieser<br />
Stelle sollte bemerkt werden, dass naturgemäß die theoretisch-klinischen Untersuchungen<br />
vom Untersucher her geplant und anhand der vorliegenden Ergebnisse<br />
kontinuierlich weiterentwickelt werden können. Hinsichtlich der Patientenstudien<br />
sind wir darauf angewiesen, dass in der Zusammenarbeit mit der Klinik das Patientenmaterial<br />
anfällt und zum anderen natürlich bei groß angelegten Studien,<br />
dass diese Studien auch innerhalb eines Zeitrahmens zur Durchführung und zum<br />
Abschluss kommen. Dies ist in der vergangenen Förderperiode durch einen<br />
intensiven Einsatz der Mitarbeiter und durch Zusammenarbeit mit unterschiedlichen<br />
Kliniken sehr erfolgreich durchgeführt worden. So konnten wichtige klinische<br />
Studien initiiert aber auch abgeschlossen werden. Diese Zusammenarbeit<br />
27
umfasste die Kliniken in Bochum selber, das Universitätsklinikum Essen, die<br />
Städt. Krankenanstalten in Dortmund und auf der europäischen Ebene hinsichtlich<br />
der γ-Interferon-Studie eine von der Firma Boehringer konzipierte Studie<br />
zum Wirkmechanismus von γ-Interferon mit unterschiedlichen Verbrennungs- und<br />
<strong>Forschung</strong>szentren in Europa.<br />
Die bisherigen Ergebnisse sind akademischer Natur und sicherlich auch schon<br />
kliniksnah. Einzelne Therapieschemata (z.B. Einsatz von ungesättigten Fettsäuren<br />
u.a.) sind im Einsatz und werden sicherlich in der Zukunft für verschiedene<br />
Fragestellungen in der Klinik ihren Fuß fassen.<br />
Im Rahmen der bisherigen Arbeiten wurden keine Erfindungen in Anspruch<br />
genommen. Es sind keine Schutzrechtsanmeldungen oder erteilten Schutzrechte<br />
wie deren Verwertung geplant.<br />
Insgesamt lässt sich anhand der Publikationen und Abstrakts festhalten, dass im<br />
Rahmen der vorgegebenen Förderung über die drei Jahre wir wesentliche Beiträge<br />
haben erarbeiten können, die theoretisch-klinisch relevant und auch für die<br />
Pathophysiologie der Immunparalyse von ausserordentlich hohem Interesse sind.<br />
Innovative Ansätze zu neuen Therapiemaßnahmen wurden iniziiert, durchgeführt<br />
und evaluiert. Selbstverständlich ist das Krankheitsbild der Immunparalyse nur<br />
dann zu beherrschen, wenn man die modernsten Erkenntnisse der Grundlagenforschung<br />
einbezieht. In Anbetracht der Tatsache, dass das gesamte Feld der<br />
Immunologie (Zellbiologie und Molekularbiologie) außerordentlich wichtige<br />
Erkenntnisse gebracht hat, sollte das Projekt in den nächsten Jahren fortgeführt<br />
werden. Nur so lassen sich die hier gewonnenen Erkenntnisse verifizieren und für<br />
kliniksrelevante Fragestellungen übertragen.<br />
28
Voraussichtlicher Nutzen, insbesondere Verwertbarkeit<br />
des Ergebnisses und der Erfahrungen<br />
Diagnostische Prädiktivmarker, insbesondere bei Patienten mit Polytrauma,<br />
Immunsuppression als Folge der Brandverletzung sowie innovative therapeutische<br />
Ansätze können nur dann realisiert werden, wenn man die Pathophysiologie<br />
mikrobieller Erkrankungen verstehen lernt. Von den hier erhobenen Befunden<br />
lassen sich folgende Aussagen verwerten:<br />
1. die taxonomische Zuordnung der Mikroorganismen alleine ist nicht ausreichend,<br />
um Prädiktivmarker für den möglichen Ausgang bei der Brandverletzung<br />
zu erheben,<br />
2. es erscheint notwendig, mikrobielle Isolate hinsichtlich relevanter Pathogenitätsfaktoren<br />
zu analysieren, um das Ausmaß der pathophysiologischen Wechselwirkung<br />
quantifizieren zu können.<br />
3. der Einstrom unterschiedlicher mikrobieller Pathogenitätsfaktoren (intakte<br />
Mikroorganismen, Exotoxine, Endotoxine Superantigene) ist für das Bild der<br />
Mediatoraktivierung wie auch für das Fortschreiten der Immunparalyse verantwortlich,<br />
4. innovative therapeutische Ansätze umfassen die Gabe von Zytokinen, löslichen<br />
Zytokinrezeptoren, Antizytokinen, antiinflammatorischen Substanzen sowie<br />
Immunmodulatoren,<br />
6. bei der Komplexität der Mediatorkaskaden ist zu überlegen, ob es Angriffsziele<br />
gibt, die auf einer breiteren Basis die Immunität stabilisieren können.<br />
Die hier erarbeiteten Ergebnisse lassen sich allesamt bereits verwerten. Sicherlich<br />
wird man eine realistische Durchführung zu den einzelnen Punkten erst dann<br />
haben, wenn der komplexe Ablauf der Sepsis verstanden ist. Die vorliegenden<br />
Ergebnisse stellen aber die Grundlage dar, um zu diagnostischen Prädiktivmarkern<br />
wie auch therapeutischen innovativen Ansätzen zu gelangen.<br />
Zusammenfassend haben diese Untersuchungen unser Verständnis zur Pathophysiologie<br />
der Trauma-induzierten Immunsuppression insbesondere bei der Brandverletzung<br />
vertieft. Die gegenwärtigen modernen zellbiologischen Werkzeuge<br />
wurden eingesetzt, um die Mediatorgenerierung sowie Reaktivität von Immuneffektorzellen<br />
zu quantifizieren. Therapeutische Ansätze wurden ex vivo in vitro an<br />
humanen Immuneffektorzellen von Normalpersonen wie auch Polytraumatisierten<br />
und Brandverletzten durchgeführt, mit der Zielsetzung eine Reaktivierung der<br />
Effektorfunktion zu erhalten. Die Ergebnisse belegen, dass diese Reaktivierung<br />
möglich ist, jedoch abhängig vom Zeitpunkt der Zugabe eines entsprechenden<br />
Zytokins ist. Zielsetzung müsste es sein, durch Zugabe von zu entwickelnden<br />
Pharmaka oder auch Infusionsschemata eine Balancierung der Mediatorkaskaden<br />
zu erreichen, ohne unbedingt den einzelnen Mediator für sich spezifisch zu inhibieren.<br />
Es sollte nicht das Ziel sein, die gesamten Mediatorkaskaden zu inhibieren,<br />
da die Mediatoren essentielle Bestandteile der Infektabwehr sind. Im<br />
Wesentlichen würde dies für eine Immunmodulation im breiteren Sinne sprechen,<br />
29
wobei sicherlich Eckpfeiler zu definieren sind, an denen man die Modulation<br />
quantifizieren kann oder den Ausgangspunkt der Modulation auch in Relation<br />
zum Krankheitsbild wird beurteilen können. Es besteht also nach wie vor dringender<br />
<strong>Forschung</strong>sbedarf, um die vielfältig anwachsenden Daten zur Pathophysiologie<br />
der Immunparalyse zu verwerten und im Sinne der Bearbeitung diagnostischer<br />
Prädiktivmarker und innovativer Therapieansätze zu gestalten.<br />
30
Kurzfassung<br />
Entzündungsmediatoren spielen eine essentielle Rolle im Ablauf der natürlichen<br />
und spezifischen Immunität. Ein ausgewogenes Verhältnis der unterschiedlichen<br />
Kaskaden ist notwendig, um der mikrobiellen Infektion entgegenzuwirken. Überschießende<br />
Reaktionen führen zu Schock und Sepsis; ein Nichtansprechen der<br />
Mediatorkaskaden oder der zellulären Antwort auf unterschiedliche Mediatoren<br />
führen zu opportunistischen Infektionen. Die Komplexität der pathophysiologischen<br />
Vorgänge bei Brandverletzten ist trotz der therapeutischen Erfolge nach<br />
wie vor unbestritten. Die mikrobielle Kolonisierung ist sehr häufig durch eine<br />
mikrobielle Invasion gefolgt. Parameter seitens des Mikroorganismus, wie<br />
mikrobielle Pathogenität oder ein Abknicken der Immunität sind für die Brandverletztensepsis<br />
verantwortlich. Die modernen Erkenntnisse der Molekular- und<br />
Zellbiologie und insbesondere die Einsicht in die komplexen Abläufe der Mediator-gesteuerten<br />
Signaltransduktionswege hat zu neuen diagnostischen Prädiktivmarkern<br />
sowie innovativen Ansätzen geführt. In der vorliegenden Arbeit wird<br />
berichtet, dass die mikrobiellen Pathogenitätsfaktoren, die für die Aktivierung<br />
von Entzündungszellen verantwortlich sind, unterschiedlicher Natur sind. Neben<br />
LPS spielen mikrobielle Adhäsine, Exotoxine und die intrazelluläre Infektion<br />
eine herausragende Rolle. Unterschiedliche Pathogenitätsfaktoren können dabei<br />
Entzündungsmediatorkaskaden abrufen oder auch inaktivieren. Aus dieser dualen<br />
Funktion mikrobieller Pathogenitätsfaktoren erklärt sich, warum es im Verlauf<br />
einer Kolonisierung u.U. zu einem Abknicken der Infektabwehr kommt. Neben<br />
den mikrobiellen Exoprodukten spielen Superantigene von Staphylokokken,<br />
Streptokokken eine herausragende Rolle. Sie können durch Wechselwirkung mit<br />
dem T-Zellrezeptor und MHCII-Strukturen eine Vielfalt von Zytokinen aus<br />
humanen Zellen aktivieren, die zu Schock und Sepsis führen. Neue therapeutische<br />
Ansätze könnten darin bestehen diese Superantigene durch mutierte<br />
Moleküle zu ersetzen, um damit im Rahmen der progredienten Aktivierung von<br />
humanen Immuneffektorzellen eine therapeutische Gegenoffensive zu starten.<br />
Die weitreichenden Kenntnisse zur Molekularbiologie und Immunologie unterschiedlicher<br />
Zytokine erlauben es im Krankheitsverlauf u.U. mutierte Zytokine<br />
einzusetzen oder Zytokine anzuwenden, die bei der Immunparalyse zu einer<br />
Reaktivierung von Immuneffektorzellen führen. Ein wichtiges Phänomen ist<br />
dabei der selektive Zelltod (Apoptose), der zu einer Inbalance der natürlichen<br />
und spezifischen Infektabwehr führt. Diese Mechanismen können durch eine<br />
Antizytokintherapie ausbalanciert werden.<br />
Die vorliegende Arbeit hat also unsere Kenntnisse zu den mikrobiellen Pathogenitätsfaktoren,<br />
die zur Immunparalyse führen, weitgehend vertieft, bereichert und<br />
erfordert innovatives Denken. Es ist nicht nur wichtig die taxonomische Zuordnung<br />
des Erregers zu evaluieren, sondern die diagnostischen Tore zur Evaluierung<br />
der mikrobiellen Pathogenität zu öffnen. Aus den Überlegungen zur<br />
mikrobiellen Pathogenität lässt sich dann folgern, inwieweit der Druck der Pathogenitätsfaktoren<br />
auf das Immunsystem stattfindet. Die Evaluierung unterschiedlicher<br />
Mediatorkaskaden erlaubt es, den Status des Immunsystems zu analysieren.<br />
31
Erste therapeutische Ansätze wurden in klinischen Studien von uns erbracht. In<br />
einer „Multicenterstudie“ wurde der Einfluss von 8-Interferon bei Brandverletzten<br />
analysiert. Obwohl sich immunologische Veränderungen zeigen, ist die Wirksamkeit<br />
der 8-Interferontherapie nach wie vor umstritten. Vertiefte Untersuchungen<br />
sind jedoch notwendig; eine Subgruppierung der Patienten ist angezeigt.<br />
Darüberhinaus wurde die Immunmodulation durch eine nutritive Therapie analysiert.<br />
Auch hier zeigen sich immunologische Veränderungen hinsichtlich der<br />
Lipidmediatoraktivierung und der Zytokinfreisetzung.<br />
Zusammenfassend kann man sagen, dass die Arbeiten neue Perspektiven zur<br />
mikrobiellen Pathogenität und ihren Einfluss auf die Mediatorkaskaden eröffnet<br />
hat, fernerhin, dass es möglich ist anhand der Zytokine Eckpfeiler der natürlichen<br />
und spezifischen Immunität zu erheben und fernerhin, dass weitere <strong>Forschung</strong><br />
durchgeführt werden muss, um die nutritive Immunregulation oder pharmakologische<br />
sowie biotechnologische Modulation der Infektabwehr zu analysieren und<br />
in die Praxis umzusetzen. Es besteht also nach wie vor dringender <strong>Forschung</strong>sbedarf,<br />
um die traumabedingte Immunparalyse besser zu verstehen und dieser entgegenzuwirken.<br />
Die Ergebnisse sind notwendig, um die Pathophysiologie der Sepsis, insbesondere<br />
bei Brandverletzten zu verstehen. Mit den neu gewonnenen Erkenntnissen lassen<br />
sich neue Therapieansätze entwickeln.<br />
32
Literatur<br />
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Int. Arch.All.Appl.Immunol. 112, 115-124, 1997<br />
Wachtler,P., König,W., Senkal,M., Kemen,M., Köller,M.<br />
A total parenteral nutrition enriched with ω-3 fatty acids modulates leukotriene –<br />
Synthesis of peripheral leukocytes and systemic Il-6, Il-10 and TNF-α levels in<br />
patients with major surgery.<br />
Journal of Trauma 42, 191-198, 1997<br />
Arnold,R., König,W.<br />
Interleukin-8 release and low molecular weight G-Protein modulation in human<br />
neutrophils after phagocytosis of Listeria monocytogenes and Yersinia enterocolitica.<br />
J.Med.Microbiol., 47, 55-62, 1998<br />
Köller,M., Wachtler,P., David,A., Muhr,G., König,W.<br />
Arachidonic acid induces DNA-fragmaentation in human polymorphonuclear<br />
neutrophil granolocytes<br />
Inflammation, 21, 463-474, 1997<br />
König,B., Prévost,G., König,W.<br />
Composition of staphylococcal bi-component toxins determines pathophysiological<br />
reactions<br />
J.Med.Microbiol. 46, 479-485, 1997<br />
36
Köller,M., König,W.<br />
Interaction of bacteria with host defense cells: mechanisms of burn wound sepsis.<br />
In: Wound Healing and Skin Physiology, Altmeyer et. al. (Eds.)<br />
Springer-Verlag Berlin-Heidelberg, S. 413-421, 1995<br />
König,B., Jaeger,K.-E., Sage,A.E., Vasil,M.L., König,W.<br />
Role of P. aerugionosa lipase for inflammatory mediator release from human<br />
inflammatory effector cells (plate lets, granulocytes, monocytes)<br />
Infect. Immun., 64, 3252-3258, 1996<br />
37
Die Autoren<br />
Wolfgang König<br />
Univ.-Professor Dr.med.<br />
Direktor des Instituts für Medizinische Mikrobiologie an der Otto-von-Guericke-<br />
Universität Magdeburg, 39120 Magdeburg<br />
Manfred Köller<br />
Priv. Doz. Dr.rer.nat.<br />
ehemaliger Projektleiter der Abteilung Infektabwehrmechanismen für Medizinische<br />
Mikrobiologie der Ruhr-Universität Bochum, jetzt: Chirurgische Universitätsklinik,<br />
Bergmannsheil Bochum, 44789 Bochum<br />
Brigitte König<br />
Priv. Doz. Dr. rer. nat.<br />
Institut für Medizinische Mikrobiologie an der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg,<br />
39120 Magdeburg<br />
Ralf Arnold<br />
Dr. rer. nat.<br />
Institut für Medizinische Mikrobiologie an der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg,<br />
39120 Magdeburg<br />
Andreas Drynda<br />
Dr. rer. nat.<br />
Institut für Medizinische Mikrobiologie, Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg,<br />
39120 Magdeburg<br />
Paul Wachtler<br />
Dr. med.<br />
Marienhospital Herne, Medizinische Klinik I, Ruhr-Universität Bochum, 44625<br />
Herne<br />
39
Anhang<br />
Abbildung: 1<br />
Die Abbildung zeigt die unterschiedlichen Wege der Infektabwehr auf;<br />
Neutrophile, Granulozyten und Makrophagen sind u.a. bestimmend für die Entzündungsreaktion.<br />
Die Wechselwirkung von dendritischen Zellen mit T-Zellen<br />
führt zur Einleitung der spezifischen Immunität; Makrophagen, „Natural Killer“-<br />
Zellen sowie γδ-T-Zellen in der Mukosa sind zelluläre Elemente der natürlichen<br />
Immunität;TH 2 -Zellen in Wechselwirkung mit B-Zellen stimulieren die Antikörpersynthese;<br />
TH 1 -Zellen in Wechselwirkung mit Monozyten führen zur Freisetzung<br />
von Zytokinen und antibakteriellen Substanzen.<br />
41
Abbildung: 2<br />
Einfluss der Zytokine<br />
Zytokine bestimmen die Akkumulation von Zellen (Chemotaxis; die metabolische<br />
Aktivierung, die Proliferation, die Inhibition der Proliferation, die Differenzierung<br />
wie Zelltod (Apoptose)<br />
42
Tabelle 1<br />
Darstellung der Zytokinfamilien; dazu gehören die Interleukine, die zytotoxischen<br />
Zytokine, die koloniestimulierenden Faktoren, die Interferone, die Wachstumsfaktoren<br />
sowie die Chemokine<br />
43
Tabelle 2<br />
Zytokine mit proinflammatorischen Wirkungen<br />
44
Tabelle 3<br />
Zytokine mit antiinflammatorischen Wirkungen<br />
45
Tabelle 4:<br />
Biologische Wirkung von Interleukin-1, Interleukin-6 und Tumornekrosefaktor<br />
46
Abbildung: 3<br />
Einfluss der T1- und T2-Zytokine auf Immunzellen. Neuroendokrine Faktoren<br />
(lokal, systemisch) wirken auf TH-0-Zellen und verändern das T1- sowie T2-<br />
Zytokinmuster. Dies ist gemeinsam den Vorgängen bei Allergie wie auch Schock<br />
und Sepsis.<br />
47
Abbildung: 4 a, b<br />
Einfluss mikrobieller Faktoren (Moduline) aus Immuneffektorzellen mit der Freisetzung<br />
von Zytokinen sowie der Modulation der zellulären Antwort.<br />
48
Abbildung: 5<br />
Einfluss von Bakterien und Toxinen sowie Virus auf Mastzellen, Neutrophile, Eosinophile.<br />
Es kommt zur Aktivierung der Zellen mit der Freisetzung multipler Zytokine und<br />
Mediatoren. Gleichzeitig werden diese Zellen geprimt. T-Lymphozyten werden<br />
ihrerseits wiederum programmiert. Es kommt zur Freisetzung vielfältiger Mediatoren<br />
durch die Wechselwirkung mikrobieller Exoprodukte mit Zellen der Infektabwehr.<br />
Diese entfalten chemotaktische Aktivitäten und sind verantwortlich für<br />
das mikrobielle „Killing“, führen zur Mediatorfreisetzung und der Freisetzung<br />
von Proteasen. Vorgänge der akuten und chronischen Entzündung werden<br />
dadurch reguliert.<br />
49
Abbildung: 6<br />
Histaminfreisetzung aus humanen Basophilen durch Luk-PV und Luk-R<br />
Eine humane Zellsuspension (LMB) (5x10 6 ) wurde mit Luk-PV oder Luk-R in<br />
den angegebenen Konzentrationen (0-, 5-, 50-, 500-, 1000-, 2000-, 3000 ng) für<br />
1h bei 37°C inkubiert. Formylmethionylleucylphenylalanine (FMLP, 10 -4 M)<br />
diente als Positivkontrolle. Die Daten entsprechen den Mittelwerten von 3 unterschiedlichen<br />
Experimenten. * signifikanter Unterschied gegenüber Luk-R.<br />
50
Abbildung: 7<br />
Leukotrien B 4 Freisetzung aus humanen Neutrophilen durch Luk-PV und Luk-R<br />
Humane PMN (10 7 /500µl) wurden mit Luk-PV oder Luk-R in den angegebenen<br />
Konzentrationen (0-, 5-, 50-, 500-, 1000-, 2000-, 3000 ng) für 1h bei 37°C inkubiert.<br />
Formylmethionylleucylphenylalanine (FMLP, 10 -4 M) diente als Positivkontrolle.<br />
Die Daten entsprechen dem Gesamt-LTB 4 (LTB 4 + 20-COOH-LTB 4 + OH-<br />
LTB 4 ) und sind Mittelwerte von 3 unterschiedlichen Experimenten. * signifikanter<br />
Unterschied gegenüber Luk-R.<br />
51
Abbildung: 8<br />
Interleukin-8 Freisetzung aus humanen Neutrophilen durch Luk-PV und Luk-R<br />
Humane PMN (10 7 /500µl) wurden mit Luk-PV oder Luk-R in den angegebenen<br />
Konzentrationen (0-, 5-, 50-, 500-, 1000-, 2000ng) für 1h bei 37°C inkubiert. Die<br />
Daten sind Mittelwerte von 8 unterschiedlichen Experimenten. * signifikanter<br />
Unterschied gegenüber Luk-R.<br />
52
Abbildung: 9<br />
Zellbiologische Vorgänge zur Einleitung des Zelltodes (Apoptose)<br />
Dieser kann über pharmakologische, immunologische Aktivierung (T-Zellrezeptor)<br />
sowie Fas-ligand eingeleitet werden. Zytokine führen zur Aktivierung einer<br />
Sphingomyelinase mit der Freisetzung von intrazytoplasmatischem Ceramid; es<br />
kommt zum oxidativen Stress. Kortikoide führen ebenfalls zur gesteigerten<br />
Apoptose. Metabolite der Arachidonsäure und der Eicosapentaensäure regulieren<br />
und verzögern die Apoptose.<br />
53
Abbildung: 10<br />
Einwirkung von Pseudomonas aeruginosa Kulturüberstandsfraktionen auf die<br />
Interleukin-8-Freisetzung aus humanen Monozyten<br />
Humane Monozyten (4x10 5 ) wurden stimuliert mit konzentrierten (1:1) oder mit<br />
Verdünnungen (1:5, 1:100) der unterschiedlichen Kulturüberstandsfraktion; die<br />
Molekulargewichts „cut off“– Punkte belaufen sich auf >50.000; 30.000 –<br />
50.000, 5.000-30.000; und unter 5.000 Da der entsprechenden Pseudomonas<br />
aeruginosa-Stämme (PAO1; PAO1∆SR, PAO1∆SRN). Die Kulturüberstände wurden<br />
isoliert nach 24 h und analysiert hinsichtlich von Interleukin-8 durch ELISA<br />
(Triplikatbestimmung). Die Ergebnisse zeigen Mittelwerte und Standardabweichungen<br />
aus drei unabhängigen Experimenten. *wesentlicher Unterschied im Vergleich<br />
zu unstimulierten Zellen; p
Pseudomonas<br />
aeruginosa Stämme<br />
PAO1 wild type<br />
Phospholipase-Typ<br />
hämolytisch,<br />
nicht-hämolytisch<br />
PAO∆SR nicht-hämolytisch<br />
PAO PLCN°<br />
hämolytisch<br />
PAO1∆SRN<br />
keine<br />
55
Abbildung: 11<br />
Einfluss von gereinigter Pseudomonas aeruginosa Lipase auf die Phospholipase C<br />
(Pseudomonas aeruginosa, C.perfringens) induzierte 12-HETE-Freisetzung<br />
Thrombozyten (10 8 /500µl) wurden mit gereinigter Phospholipase inkubiert<br />
(P.aeruginosa, C. perfringens; 10 U) in der Anwesenheit von gereinigter Pseudomonas<br />
aeruginosa Lipase (0-, 0.43-, 4.3-, 108-, 216-, 433 U). Die Inkubation wurde<br />
über 60 Min. bei 37° C durchgeführt; die Werte für die unstimulierten Zellen wurden<br />
von den anderen Werten für die 12-HETE Bildung subtrahiert. *sind hier<br />
Unterschiede im Vergleich zu Phospholipase C stimulierten Thrombozyten in der<br />
Abwesenheit von Pseudomonas aeruginosa Lipase (p< 0,05). Ergebnisse sind Mittelwerte<br />
± Standardabweichung (Balken) von drei unabhängigen Experimenten.<br />
56
Abbildung: 12<br />
Wirkung von gereinigter Pseudomonas aeruginosa Lipase auf die Phospholipase<br />
induzierte Leukotrien B 4 -Freisetzung aus humanen neutrophilen Granulozyten.<br />
Neutrophile (10 7 /500µl) wurden mit gereinigter Phospholipase C (P.aeruginosa:<br />
10 U; C.perfringens: 10 U) in der Anwesenheit von gereinigter Pseudomonas<br />
aeruginosa Lipase inkubiert. Die Inkubation lief über 30 Min. bei 37° C. Die Werte<br />
der unstimulierten Zellen wurden subtrahiert von den anderen Werten für die<br />
LTB 4 -Bildung. Die Ergebnisse sind Mittelwerte ± Standardabweichung (Balken)<br />
von drei unabhängigen Experimenten *signifikante Unterschiede im Vergleich zur<br />
Stimulation in der Abwesenheit von Lipase, (p< 0,05).<br />
57
Abbildung: 13<br />
Einwirkung von gereinigte hämolytischer Pseudomonas aeruginosa Phospholipase<br />
C auf die Interleukin-8-Freisetzung (ng/ml) aus humanen Monozyten.<br />
Humane Monozyten (4x10 5 )/ml wurden mit gereinigter Phospholipase C von<br />
P.aeruginosa zu den angezeigten Konzentrationen über 24 h stimuliert. Die<br />
Ergebnisse zeigen die Standardwerte ± von drei unabhängigen Experimenten.<br />
*signifikante Unterschied im Vergleich zu unstimulierten humanen Monozyten (0<br />
U PLC)(p
Abbildung: 14<br />
Zytokinfreisetzung (TNF-alpha, IL-6, IL-10, IL-12) aus humanen PBMC durch<br />
Superantigene<br />
Humane PBMC (1x10 6 /ml) wurden mit den unterschiedlichen bakteriellen<br />
Superantigenen (SEB; TSST-1, ETA) in einer Konzentration von 10ng/ml für 24-,<br />
48-, 72-, 96-, 120-, und 144h stimuliert. Die Überstände wurden mittels zytokinspezifischer<br />
ELISAs auf den Gehalt von TNF-alpha, IL-6, IL-10, IL-12 hin<br />
untersucht. Es ist ein repräsentatives Experiment gezeigt.<br />
59
Abbildung: 15 a<br />
Exemplarische Darstellung zum Wirkmechanismus mikrobieller Superantigene<br />
und ihrer Mutanten.<br />
60
Abbildung: 15 b<br />
TNF-alpha Freisetzung aus humanen PBMC durch SEB und SEB-Mutanten<br />
Humane PBMC (1x10 6 /ml) wurden mit SEB oder SEB-Mutanten für 24-, 48-,<br />
und 72h bei 37°C stimuliert. Die Überstände wurden mittels ELISA auf ihren<br />
TNF-alpha Gehalt untersucht.<br />
61
Abbildung: 15 c<br />
TNF-alpha Freisetzung aus humanen PBMC durch SEA und SEA-Mutanten<br />
Humane PBMC (1x10 6 /ml) wurden mit SEA oder einer SEA-Mutante für 24-,<br />
48-, und 72h bei 37°C stimuliert. Die Überstände wurden mittels ELISA auf<br />
ihren TNF-alpha Gehalt untersucht.<br />
62
Abbildung: 16<br />
Dosis- und zeitabhängiger Einfluss des gereinigten G-Proteins von RSV auf die<br />
Interleukin-10-Freisetzung aus humanen PBMC.<br />
Humane PBMC (1x10 6 /ml) mit unterschiedlichen Konzentrationen von G-Protein<br />
(von 0 – 10 µg/10 6 PBMC) über 2-, 4-, 6-, 12-, 18-, 24 Stunden behandelt. Die<br />
ELISA-Werte sind Mittelwerte + Standardabweichung von drei unabhängigen<br />
Experimenten. IL-10-Spiegel sind signifikant verschieden (p< 0,05) von unbehandelten<br />
PBMC (p< 0,05)<br />
63
Abbildung: 17<br />
Einfluss einer teilaktiven IL-4-Mutante auf die Zytokinsynthese aus LMBs eines<br />
schwerbrandverletzten Patienten<br />
1 x 10 6 LMBs/ml RMI 1640 wurden für 3 Tage in Abwesenheit oder Anwesenheit<br />
einer teilaktiven IL-4-Mutante (Y124 D) in Kultur genommen. Anschließend wurde<br />
die spontane IL-6 Freisetzung mittels ELISA quantifiziert.<br />
Patient: 39 J., männl., 35 % 2.° + 3.° Verbr., zusätzliches Polytrauma<br />
64
Abbildung: 18<br />
DNA-Fragmentierung in neutrophilen Granulozyten.<br />
5 x 10 6 Zellen/1ml RPMI 1640 wurden für 18 h in Kultur genommen. A: Medium<br />
Kontrolle, B: in Anwesenheit von 40 µM Arachidonsäure, C: in Anwesenheit von<br />
1µM MK 886 (Leukotien-Synthese-Inhibitor), D: in Anwesenheit von 1µM Indomethacin<br />
(Prostaglan-dinsynthese-Inhibitor). Anschließend wurden die Zellen<br />
mit Propidium-Jodid markiert und über FACS analysiert.<br />
65
Abbildung: 19 a,b,c<br />
Einfluss von SM-12502 auf die Freisetzung von Leukotrienen aus neutrophilen<br />
Granulozyten.<br />
1 x 10 7 Zellen/500µl PBS wurden mit verschiedenen Konzentrationen von SM-<br />
12502 präinkubiert (20 min. 37° C in Anwesenheit von CA 2+ /Mg 2+ (1mM/0,5<br />
mM) und anschließend mit dem Ca-Ionophor A23187 (A, 5µM), fMLP (B) 1µM<br />
in Anwesenheit von 1µM Cytochalasin B) und mit NaF (C, 20mM in Anwesenheit<br />
von 10µM AlCl 3 ) stimuliert. Die freigesetzten Leukotriene wurden über RP-<br />
HPLC quantifiziert.<br />
66
Abbildung: 20 a,b<br />
Einfluss von SM-12502 auf die Freisetzung von IL-8 aus peripheren Leukozyten<br />
Periphere Ganulozyten (A) oder Lymphozyten/Monozyten (B) wurden mit<br />
unterschiedlichen Konzentrationen von SM-12502 für 90 Min. in Anwesenheit<br />
von 1mM Ca ++ und 0,5 mM Mg ++ in PBS inkubiert. Die Freisetzung von IL-8<br />
wurde anschließend im ELISA gemessen.<br />
67
Abbildung: 21<br />
Synthese von LTB 4 aus Gesamtleukozyten schwerbrandverletzter Patienten<br />
(n=12) in Korrelation zur HLA-DR-Expression auf Monozyten.<br />
1x 10 7 Gesamtleukozyten wurden mit dem Ca-Ionophor A23187 (5µM) in Anwesenheit<br />
von 1mM Mg stimuliert. Die gebildeten Leukotriene wurden über RP-<br />
HPLC analysiert. Die Expression von HLA-DR auf Monozyten wurde mittels<br />
FACS-Analytik quantifiziert.<br />
Control: Placebogruppe<br />
Verum: IFN-γ 100µg sc. täglich<br />
68
Abbildung: 22<br />
Verhältnis der LTB 4 /LTB 5 -Mediatoren nach vollständiger parenteraler Ernährung<br />
(TPN) postoperativer Patienten-<br />
1x10 7 Gesamtleukozyten/500µl PBS wurden mit dem Ca-Ionophor A23187<br />
(5µM) in Anwesenheit von 1mM Ca und 0,8 mM Magnesium stimuliert. Die<br />
gebildeten Leukotriene wurden über RP-HPLC quantifiziert.<br />
Control: Kontrollgruppe 20 Patienten ohne Ω-3-Fettsäure-Supplementierung<br />
Verum: Verumgruppe 20 Patienten mit Ω-3-Fettsäuren-Supplementierung,<br />
p< 0.0001<br />
69
Abbildung: 23<br />
Einfluss eines Dipeptides AlaGln (Alanyl-Glutamin) auf die Synthesekapazität für<br />
LTE 4 aus LMBs.<br />
1 X 10 7 LMBs/500 µl PBS wurden mit unterschiedlichen Konzentrationen von<br />
AlaGln (Dipeptamin“, Fresenius) 15 Min präinkubiert; anschließend wurden die<br />
Zellen mit dem Ca-Iononphor A23187 (5µM) unter Zugabe von 1 µM Ca und 0,5<br />
mM Magnesium stimuliert. Die freigesetzten Leukotriene wurden mittels RP-<br />
HPLC quantifiziert.<br />
70
Band 50 – in Vorbereitung –<br />
R. Zech<br />
Entgiftung von Organophosphaten durch Phosphorylphosphatasen<br />
und Ethanolamin<br />
2002, Broschur<br />
Band 49 – in Vorbereitung –<br />
G. Matz, A. Schillings, P. Rechenbach<br />
Task Force für die Schnellanalytik bei großen<br />
Chemieunfällen und Bränden<br />
2002, Broschur<br />
Band 48<br />
Zweiter Gefahrenbericht der <strong>Schutzkommission</strong><br />
beim Bundesminister des Innern<br />
Bericht über mögliche Gefahren für die Bevölkerung<br />
bei Großkatastrophen und im Verteidigungsfall<br />
2001, 92 Seiten, Broschur<br />
Band 47<br />
J. Rasche, A. Schmidt, S. Schneider, S. Waldtmann<br />
Organisation der Ernährungsnotfallvorsorge<br />
2002, 88 Seiten, Broschur<br />
Band 46<br />
F. Gehbauer, S. Hirschberger, M. Markus<br />
Methoden der Bergung Verschütteter aus zerstörten<br />
Gebäuden<br />
2002, Broschur<br />
Band 45<br />
V. Held<br />
Technologische Möglichkeiten einer möglichst<br />
frühzeitigen Warnung der Bevölkerung<br />
– Kurzfassung –<br />
2001, 144 Seiten, Broschur<br />
Band 44<br />
E. Pfenninger, D. Hauber<br />
Medizinische Versorgung beim Massenanfall<br />
Verletzter bei Chemikalienfreisetzung<br />
2002, Broschur<br />
<strong>Zivilschutz</strong>-<strong>Forschung</strong>, Neue Folge<br />
Schriftenreihe der <strong>Schutzkommission</strong> beim Bundesminister des Innern<br />
Herausgegeben vom Bundesverwaltungsamt<br />
– Zentralstelle für <strong>Zivilschutz</strong> –<br />
ISSN 0343-5164<br />
im Auftrag des Bundesministeriums des Innern<br />
Band 43<br />
D. Ungerer, U. Morgenroth<br />
Empirisch-psychologische Analyse des menschlischen<br />
Fehlverhaltens in Gefahrensituationen<br />
und seine verursachende und modifizierenden<br />
Bedingungen sowie von Möglichkeiten zur Reduktion<br />
des Fehlverhaltens<br />
2002, 300 Seiten, Broschur<br />
Band 42<br />
45., 46. und 48. Jahrestagung der <strong>Schutzkommission</strong><br />
beim Bundesminister des Innern<br />
– Vorträge –<br />
2000, 344 Seiten, Broschur<br />
Band 41<br />
W. König, M. Köller<br />
Einfluss von Zytokinen und Lipidmediatoren auf<br />
die Kontrolle und Regulation spezifischer<br />
Infektabwehr bei Brandverletzung<br />
2002, 76 Seiten, Broschur<br />
Band 40<br />
Institut der Feuerwehr Sachsen-Anhalt<br />
Entwicklung von Dekontaminationsmitteln und<br />
-verfahren bei Austritt von Industriechemikalien<br />
2002, Broschur<br />
Band 39<br />
TÜV Energie und Umwelt GmbH<br />
Optimierung des Schutzes vor luftgetragenen<br />
Schadstoffen in Wohngebäuden<br />
2002, Broschur<br />
Band 38<br />
W. Kaiser, M. Schindler<br />
Rechnergestütztes Beratungssystem für das<br />
Krisenmanagement bei chemischen Unfällen<br />
(DISMA®)<br />
1999, 156 Seiten, Broschur<br />
Band 37 – in Vorbereitung –<br />
K.-J. Kohl, M. Kutz<br />
Entwicklung von Verfahren zur Abschätzung<br />
der gesundheitlichen Folgen von Großbränden<br />
71
Band 36<br />
M. Weiss, B. Fischer, U. Plappert und T. M. Fliedner<br />
Biologische Indikatoren für die Beurteilung multifaktorieller<br />
Beanspruchung<br />
Experimentelle, klinische und systemtechnische<br />
Untersuchung<br />
1998, 104 Seiten, Broschur<br />
Band 35<br />
K.Amman, A.-N. Kausch, A. Pasternack, J. Schlobohm,<br />
G. Bresser, P. Eulenburg<br />
Untersuchung der Praxisanforderungen an Atemund<br />
Körperschutzausstattung zur Bekämpfung<br />
von Chemieunfällen<br />
2002, Broschur<br />
Band 34<br />
W. Heudorfer<br />
Untersuchung der Wirksamkeit von Selbstschutzausstattung<br />
bei Chemieunfällen<br />
1998, Broschur<br />
Band 33<br />
J. Bernhardt, J. Haus, G. Hermann, G. Lasnitschka,<br />
G. Mahr, A. Scharmann<br />
Laserspektrometrischer Nachweis von Strontiumnukliden<br />
1998, 128 Seiten, Broschur<br />
Band 32<br />
G. Müller<br />
Kriterien für Evakuierungsempfehlungen bei<br />
Chemiekalienfreisetzungen<br />
1998, 244 Seiten + Faltkarte, Broschur<br />
Band 31<br />
G. Schallehn und H. Brandis<br />
Beiträge zur Isolierung und Indentifizierung<br />
von Clostridium sp. und Bacillus sp. sowie zum<br />
Nachweis deren Toxine<br />
1998, 80 Seiten, Broschur<br />
Band 30<br />
G. Matz<br />
Untersuchung der Praxisanforderung an die Analytik<br />
bei der Bekämpfung großer Chemieunfälle<br />
1998, 192 Seiten, Broschur<br />
Band 29<br />
D. Hesel, H. Kopp und U. Roller<br />
Erfahrungen aus Abwehrmaßnahmen bei chemischen<br />
Unfällen<br />
1997, 152 Seiten, Broschur<br />
72<br />
Band 28<br />
R. Zech<br />
Wirkungen von Organophosphaten<br />
1997, 110 Seiten, Broschur<br />
Band 27<br />
G. Ruhrmann, M. Kohring<br />
Staatliche Risikokommunikation bei Katastrophen<br />
Informationspolitik und Akzeptanz<br />
1996, 207 Seiten, Broschur<br />
Band 26<br />
43. und 44. Jahrestagung der <strong>Schutzkommission</strong><br />
beim Bundesminister des Innern<br />
– Vorträge –<br />
1997, 326 Seiten, Broschur<br />
Band 25<br />
K. Buff, H. Greim<br />
Abschätzung der gesundheitlichen Folgen von<br />
Großbränden<br />
– Literaturstudie – Teilbereich Toxikologie<br />
1997, 138 Seiten, Broschur<br />
Band 24<br />
42. Jahrestagung der <strong>Schutzkommission</strong> beim<br />
Bundesminister des Innern<br />
– Vorträge –<br />
1996, 205 Seiten, Broschur<br />
Band 23<br />
K. Haberer, U. Böttcher<br />
Das Verhalten von Umweltchemikalien in Boden<br />
und Grundwasser<br />
1996, 235 Seiten, Broschur<br />
Band 22<br />
B. Gloebel, C. Graf<br />
Inkorporationsverminderung für radioaktive<br />
Stoffe im Katastrophenfall<br />
1996, 206 Seiten, Broschur<br />
Band 21<br />
Arbeiten aus dem Fachausschuß III: Strahlenwirkungen<br />
– Diagnostik und Therapie<br />
1996, 135 Seiten, Broschur<br />
Band 20<br />
Arbeiten aus dem Fachausschuß V<br />
I. – D. Henschler: Langzeitwirkungen phosphororganischer<br />
Verbindungen<br />
II. – H. Becht: Die zellvermittelte typübergreifende<br />
Immunantwort nach Infektion mit dem Influenzavirus
III. – F. Hoffmann, F. Vetterlein, G. Schmidt;<br />
Die Bedeutung vasculärer Reaktionen beim akuten<br />
Nierenversagen nach großen Weichteilverletzungen<br />
(Crush-Niere)<br />
1996, 127 Seiten, Broschur<br />
Band 19<br />
Radioaktive Strahlungen<br />
I. – B. Kromer unter Mitarbeit von K. O. Münnich,<br />
W. Weiss und M. Zähringer:<br />
Nuklidspezifische Kontaminationserfassung<br />
II. – G. Hehn:<br />
Datenaufbereitung für den Notfallschutz<br />
1996, 164 Seiten, Broschur<br />
Band 18<br />
L. Clausen, W.R. Dombrowsky, R.L.F. Strangmeier<br />
Deutsche Regelsysteme<br />
Vernetzungen und Integrationsdefizite bei der<br />
Erstellung des öffentlichen Gutes, Zivil- und<br />
Katastrophenschutz in Europa<br />
1996, 130 Seiten, Broschur<br />
Band 17<br />
41. Jahrestagung der <strong>Schutzkommission</strong> beim<br />
Bundesminister des Innern<br />
– Vorträge –<br />
1996, 197 Seiten, Broschur<br />
Band 16<br />
F. E. Müller, W. König, M. Köller<br />
Einfluß von Lipidmediatoren auf die Pathophysiologie<br />
der Verbrennungskrankheit<br />
1993, 42 Seiten, Broschur<br />
Band 15<br />
Beiträge zur dezentralen Trinkwasserversorgung<br />
in Notfällen<br />
Teil II: K. Haberer und M. Drews<br />
1. Einfache organische Analysenmethoden<br />
2. Einfache Aufbereitungsverfahren<br />
1993, 144 Seiten, Broschur<br />
Band 14<br />
Beiträge zu Strahlenschäden und Strahlenkrankheiten<br />
I. – H. Schüßler: Strahleninduzierte Veränderungen<br />
an Säugetierzellen als Basis für die somatischen<br />
Strahlenschäden<br />
II. – K. H. von Wangenheim, H.-P. Peterson, L.E.<br />
Feinendegen: Hämopoeseschaden, Therapieeffekte<br />
und Erholung<br />
III. – T. M. Fliedner, W. Nothdurft: Präklinische<br />
Untersuchungen zur Beschleunigung der Erholungsvorgänge<br />
in der Blutzellbildung nach Strahleneinwirkung<br />
durch Beeinflussung von Regulationsmechanismen<br />
IV. – G. B. Gerber: Radionuklid Transfer<br />
1993, 268 Seiten, Broschur<br />
Band 13<br />
H. Mönig, W. Oehlert, M. Oehlert, G. Konermann<br />
Modifikation der Strahlenwirkung und ihre Folgen<br />
für die Leber<br />
1993, 90 Seiten, Broschur<br />
Band 12<br />
Biologische Dosimetrie<br />
I. – H. Mönig, Wolfgang Pohlit, Ernst Ludwig<br />
Sattler: Einleitung: Dosisabschätzung mit Hilfe der<br />
Biologischen Dosimetrie<br />
II. – Hans Joachim Egner et al.: Ermittlung der<br />
Strahlenexposition aus Messungen an Retikulozyten<br />
III. – Hans Mönig, Gerhard Konermann: Strahlenbedingte<br />
Änderung der Chemilumineszenz von Granulozyten<br />
als biologischer Dosisindikator<br />
IV. – Paul Bidon et al.: Zellmembranänderungen<br />
als biologische Dosisindikatoren. Strahleninduzierte<br />
Membranänderung im subletalen Bereich. Immunbindungsreaktionen<br />
an Lymphozyten<br />
1993, 206 Seiten, Broschur<br />
Band 11 vergriffen<br />
Beiträge zur Katastrophenmedizin<br />
Band 10<br />
W. R. Dombrowsky<br />
Bürgerkonzeptionierter Zivil- und Katastrophenschutz<br />
Das Konzept einer Planungszelle Zivil- und Katastrophenschutz<br />
1992, 79 Seiten, Broschur<br />
Band 9 vergriffen<br />
39. und 40. Jahrestagung der <strong>Schutzkommission</strong><br />
beim Bundesminister des Innern<br />
Band 8 vergriffen<br />
Beiträge zur dezentralen Trinkwasserversorgung<br />
in Notfällen<br />
Teil I: K. Haberer und U. Stürzer<br />
Band 7 vergriffen<br />
E. Pfenninger und F. W. Ahnefeld<br />
Das Schädel-Hirn-Trauma<br />
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Band 6 vergriffen<br />
O. Messerschmidt und A. Bitter<br />
Neutronenschäden<br />
Band 5 vergriffen<br />
R. E. Grillmaier und F. Kettenbaum<br />
Strahlenexposition durch Ingestion von radioaktiv<br />
kontaminiertem Trinkwasser<br />
Band 4 vergriffen<br />
W. R. Dombrowsky<br />
Computereinsatz im Zivil- und Katastrophenschutz<br />
Band 3<br />
B. Lommler, E. Pitt, A. Scharmann und R. Simmer<br />
Der Nachweis schneller Neutronen in der Katastrophendosimetrie<br />
mit Hilfe von Ausweisen aus<br />
Plastikmaterial<br />
1990, 66 Seiten, Broschur<br />
Band 2 vergriffen<br />
Gammastrahlung aus radioaktivem Niederschlag<br />
Berechnung von Schutzfaktoren<br />
Band 1 vergriffen<br />
L. Clausen und W. R. Dombrowsky<br />
Zur Akzeptanz staatlicher Informationspolitik<br />
bei technischen Großunfällen und Katastrophen<br />
Katastrophenmedizin – Leitfaden für die<br />
ärztliche Versorgung im Katastrophenfall<br />
Neuauflage 2001, Broschur<br />
Broschüren und eine komplette Liste aller<br />
bisher erschienenen und bereits vergriffenen<br />
Bände können kostenlos bezogen werden bei:<br />
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Bundesverwaltungsamt<br />
– Zentralstelle für <strong>Zivilschutz</strong> –<br />
Deutschherrenstraße 93–95<br />
53177 Bonn
Notitzen<br />
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Notitzen<br />
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