| Hintergrund: Sarkopenie ist eine häufige Komplikation von Patient*innen mit Leberzirrhose, kann aber auch als eigenständige Erkrankung auftreten. Das Immunsystem spielt sowohl bei Leberzirrhose als auch bei Sarkopenie eine wichtige Rolle in der Pathogenese. Die Bildung von neutrophilen extrazellulären Fallen (NETs) wurde bereits mit chronischen Entzündungen in Verbindung gebracht und ihre Funktion kann bei Leberzirrhose verändert sein. Bei Patient*innen mit Sarkopenie wurde dies noch nicht untersucht. Diese Studie zielt darauf ab, herauszufinden, ob die Formation von NETs bei Patient*innen mit Sarkopenie und Leberzirrhose verändert ist.
Methode: Neutrophile Granulozyten von 121 Patient*innen wurden isoliert und mit hitzeinaktivierten E. coli (250 Bakterien/Zelle), Phorbol-12-Myristat-13-Acetat (PMA) (100 nM) oder Inkubationsmedium in Duplikaten für 2 Stunden bei 37°C stimuliert. Die Zellen wurden mit Paraformaldehyd fixiert und mit 4′,6-Diamidino-2-phenylindol (DAPI) angefärbt. Bilder von 10 zufälligen Sichtfeldern pro Objektträger wurden mit dem Fluoreszenzmikroskop Olympus BX51 bei 600-facher Gesamtvergrößerung aufgenommen. Der DNA-Area and NETosis-Analysis (DANA) Algorithmus wurde verwendet, um den Prozentsatz der Formation von NETs pro Patient*in zu quantifizieren.
Ergebnisse: Der DANA-Algorithmus wurde erfolgreich optimiert und validiert. Durch den Einsatz von DANA verringerte sich die durchschnittliche Zeit für die Analyse der Formation von NETs von 30 Minuten pro Patient*in (bei konventioneller Augenzählung) auf 5 Minuten (bei Einsatz von DANA; p=0.006). Bei der ex vivo Stimulation von Neutrophilen mit E. coli (p=0.778) oder mit PMA (p=0.490) wurde zwischen den drei Gruppen kein signifikanter Unterschied in der Formation von NETs beobachtet. Es gab jedoch eine Tendenz zu einer erhöhten Formation dieser bei nicht stimulierten Neutrophilen in der Sarkopenie-Gruppe (p=0.056).
Schlussfolgerung: Auf künstlicher Intelligenz basierende Ansätze können für eine standardisierte und effiziente Analyse der Formation von NETs verwendet werden und ermöglichen die Analyse für groß angelegte klinische Studien und der routinemäßigen Laboranalyse in klinischer Praxis. Die spontane Formation von NETs war in dieser Studie bei Patient*innen mit Sarkopenie im Vergleich zu Patient*innen mit Leberzirrhose und Leberzirrhose sowie Sarkopenie tendenziell erhöht. Obwohl dies keine statistische Signifikanz erreichte und in weiteren Studien validiert werden muss, ist er der erste Ansatz dafür, dass die Bildung von NETs ein potenzieller Biomarker für Sarkopenie sein und eine Rolle bei ihrer Pathogenese spielen könnte.
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