| Einleitung:
Durch den Verlust der renalen Volumenregulation kommt es in niereninsuffizienten Patientinnen und Patienten zu hämodynamischen Instabilitäten. Eine daraus resultierende Hypo- und Hyperperfusion der Darmbarriere führt zu einer Beeinträchtigung dieser und dem konsekutiven Übertritt von Endotoxin (LPS) ins But. Der Übertritt von im Blut vorhandenen urämischen Toxinen in das Darmlumen, sowie das Einhalten einer strikten Diät verändern das Darmmikrobiom, sodass es nicht mehr zu einer physiologischen Darmbarriere beitragen kann. LPS aktiviert neutrophile Granulozyten, welche konsekutiv vermehrt reaktive Sauerstoffmoleküle (ROS) und Zytokine produzieren. Eine Überaktivierung von Neutrophilen kann zu deren Dysfunktion mit resultierender reduzierter Immunabwehr führen. Zudem oxidiert LPS Albumin. Ein Verlust von Albumin aufgrund des Protein-Energie-Verlust-Syndroms (PEW) in niereninsuffizienten Patientinnen und Patienten sowie der Oxidierung des Restalbumins reduziert die Bindung von ROS und LPS an Albumin. ROS, Zytokine und LPS verursachen Endothelschäden und tragen damit zur Entstehung von Atherosklerose bei. Zusammenfassend sind die Konsequenzen von übertretendem LPS erhöhte Inflammation, verminderte Immunabwehr, sowie ein erhöhtes Risiko für kardiovaskuläre Ereignisse.
Materialen und Methoden:
Veränderte pathophysiologische Prozesse in niereninsuffizienten Patientinnen und Patienten wurden mittels retrospektiver Auswertung von im Zuge der ENARI Studie gesammelten Daten nachverfolgt. Diese Studie wurde von 2010 bis 2013 durchgeführt 238 Patientinnen und Patienten mit Nierenerkrankungen wurden eingeschlossen. Mittels Phagotest® wurde erhoben, in wieweit LPS die Phagozytose von in vitro differenzierten Neutrophil ähnlichen Leukämiezellen (HL-60 Zellen) beeinflusst. Zudem testeten wir in dieser Patientenkohorte einen neu entwickelten Biomarker zur Risikobestimmung für Infektionen in Patientinnen und Patienten mit Leberzirrhose, wobei in vitro die Kapazität des Serums, das Bakterienwachstum zu hemmen, bestimmt wurde.
Ergebnisse:
Wir zeigten signifikant erhöhte Zytokine und LPS bindende Proteine, als Surrogatmarker für erhöhtes LPS, in allen Patientinnen und Patienten. Alle Patientinnen und Patienten wiesen ein erhöhtes Neutrophilen:Lymphozyten Verhältnis, als Biomarker für kardiovaskuläre Ereignisse, auf. Alle Patientinnen und Patienten zeigten erniedrigtes Gesamteiweis und erniedrigte Cholinesterase Werte, welche auf PEW hin deuten. In vitro differenzierte Neutrophil ähnliche HL-60 Zellen zeigten nach Stimulierung mit 500 ng LPS vermehrte Phagozytose. Im Gegensatz dazu zeigten isolierte Neutrophile von Patientinnen und Patienten mit der höchsten LPS Konzentration die niedrigste Phagozytose. Serum von chronisch niereninsuffizienten Patientinnen und Patienten zeigte eine signifikant effizientere Hemmung des Bakterienwachstums.
Conclusio:
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass alle untersuchten Patientinnen und Patienten ein erhöhtes Risiko für kardiovaskuläre Ereignisse haben. Den zugrundeliegenden Pathomechanismus konnten wir in unserer Studie anhand von erhöhten Surrogatmarkern für LPS, erhöhten Zytokinen, sowie Biomarker für kardiovaskuläre Ereignisse bestätigen. Im Gegensatz zu unserer Annahme, wiesen alle in vitro untersuchten Patientenseren eine effizientere Hemmung des Bakterienwachstums im Vergleich zu gesunden Kontrollen auf. Weitere Studien zur Anwendung des Biomarkers in Patientinnen und Patienten mit Nierenerkrankungen sind daher notwendig. Unsere Ergebnisse zeigten einen stimulierenden Effekt von LPS auf die Phagozytose von in vitro differenzierten Neutrophil ähnlichen HL-60 Zellen. Weitere Studien zum Einfluss von LPS auf Neutrophile von Patientinnen und Patienten mit Nierenerkrankungen sind jedoch notwendig.
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