Medizinische Universität Graz

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Bibliografische Informationen

Titel

Lipoproteine und Metaboliten bei Sepsis und septischem Schock auf der Intensivstation

Kurzfassung

Hintergrund: Sepsis stellt eine häufige Erkrankung auf Intensivstationen (ICU) dar und ist ein lebensbedrohlicher Zustand mit hoher Mortalität und Morbidität. Lipoproteine, insbesondere das High-Density Lipoprotein (HDL) - Partikel haben eine zentrale Rolle in der angeborenen Immunabwehr. Die Protonen-Kernspin-Resonanz (1H NMR) Spektroskopie stellt eine innovative Technologie zur gezielten und ungezielten Analyse von Metaboliten dar.

Ziel: Die Erforschung quantitativer und qualitativer Veränderungen der Lipoproteine während Sepsis, die Untersuchung der Korrelationen mit Organdysfunktionen und die Assoziation mit ICU- und 28-Tage Mortalität.

Methoden: Erwachsene Patient*Innen mit Sepsis oder septischem Schock wie auch ICU-Kontrollen ohne Sepsis oder Bakteriämie wurden auf der ICU der Universitätsklinik für Innere Medizin, Medizinische Universität Graz eingeschlossen. Sepsis wurde den aktuellen Sepsis-3 Kriterien entsprechend definiert: Vermutete Infektion durch die*den behandelnde*n Ärztin*Arzt und ein Anstieg des "sequential organ failure assessment" (SOFA) Score um ≥2 Punkte. Septischer Schock wurde definiert als Sepsis mit der Notwendigkeit einer Vasopressor-Therapie, um den mittleren arteriellen Druck ≥65mmHg zu halten in Abwesenheit einer Hypovolämie und/oder nach adäquater Flüssigkeitsgabe, sowie ein Laktat von >2mmol/L. Quantitative Lipoprotein-Analysen wurden im Routinelabor durchgeführt. Für qualitative Analysen, wurden sowohl die Arylesterase-Aktivität der HDL-assoziierten Paraoxonase (AEA) wie auch die Cholesterin-Efflux-Kapazität (CEC) in Apolipoprotein-B depletierten Sera untersucht. Zusätzlich wurden gezielte und ungezielte 1H NMR Metabolomics-Analysen durchgeführt.

Ergebnisse: Dreiundfünfzig ICU-Patient*Innen mit Sepsis und 25 ICU-Kontrollen wurden prospektiv eingeschlossen. HDL-Cholesterinspiegel <40mg/dL traten häufiger in der Sepsis- als in der Kontrollgruppe auf (85 vs. 52%, p=0,002). Quantitative Lipoprotein-Parameter wie HDL-Cholesterin waren signifikant niedriger in der Sepsis- als in der Kontrollgruppe (14 vs. 39 mg/dL, p<0,0001); zeigten jedoch keine Assoziation mit Mortalitätsendpunkten. Der qualitative HDL-Parameter AEA war signifikant niedriger in der ICU Sepsis- als in der ICU Kontrollgruppe mit 67 vs. 111 mM/min/mL Serum (p<0,0001), während die CEC einen nicht-signifikanten Trend zu niedrigeren Werten in der Sepsis- als in der Kontrollgruppe zeigte (9 vs. 10 %, p=0,091). Die AEA war in der Sepsis-Gruppe in uni- und multivariabler logistischer Regressionsanalyse signifikant mit der ICU- und 28-Tage Mortalität assoziiert. Die Veränderungen der Lipoproteine und Unterschiede zwischen den Gruppen konnte mit gezielter 1H NMR Metabolomics-Analyse bestätigt werden. Zusätzlich konnten mittels ungezielter 1H NMR Metabolomics-Analyse Unterschiede für verzweigtkettige Aminosäuren, bestehend aus Valin, Leucin und Isoleucin, in der Sepsis-Gruppe identifiziert werden. Nicht-Überlebende verglichen mit Überlebenden hatten niedrigere Spiegel von Valin (33,0 vs. 55,0 normalized signal intensity units (NSI), p=0,002), Leucin (53,4 vs. 70,8 NSI, p=0,005) und Isoleucin (15,2 vs. 18,1, p=0,012). In uni- und multivariablen Analysen waren verzweigtkettige Aminosäuren signifikant mit ICU- und 28-Tage Mortalität assoziiert.

Konklusion: Die antioxidative und anti-inflammatorische Arylesterase-Aktivität der HDL assoziierten Paraoxonase repräsentiert einen Teil der Funktionalität des HDL-Partikels und war ein starker Prädiktor für ICU- und 28-Tage Mortalität bei ICU Sepsis-Patient*Innen. Mittels Metabolomics-Analyse konnten außerdem erniedrigte Spiegel an verzweigtkettigen Aminosäuren als Parameter für eine erhöhte Mortalität identifiziert werden.

Schlagwörter

HDL; High-density Lipoprotein; Paraoxonase; PON; Dyslipidämie; ICU; Intensivstation; Sepsis; Septischer Schock; Metabolomics; BCAA; verzweigtkettige Aminosäuren; Valin; Leucin; Isoleucin; Arylesterase-Aktivität, NMR; nuclear magnetic resonance; Lipoproteine

Anzahl Seiten

Publikationsjahr

2022

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