Etablierung eines Biomarker zur Entstehung und Ausprägung einer postoperativen Motilitätsstörung im Rahmen einer klinischen Studie
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Der postoperative Ileus (POI) ist eine häufige Komplikation nach abdominalchirurgischen Eingriffen. Pathophysiologisch kommt es durch das chirurgische Trauma zur Aktivierung von Muskularis- Makrophagen, was zu einer Ausschüttung proinflammatorischer Substanzen mit Inflammation der ME und nachfolgender Motilitätsstörung führt. Interessanterweise wird auch nach einem lokalisierten operativen Trauma eine Entzündung des gesamten Gastrointestinaltraktes mit einem generalisierten POI beobachtet. Engel et al konnten im Mausmodell demonstrieren, dass die Ausbreitung des POI über aktivierte CCR9+ Th1 Zellen erfolgt, die dann nach einem lokalen Trauma über den Blutstrom in weitere Abschnitte des Darmes wandern und dort eine inflammatorische Kaskade in Gang setzen. In Zusammenhang mit den Untersuchungen in der Maus konnten die Autoren zusätzlich einen signifikanten Anstieg an CCR9+ Th1 Zellen (p<0,01) im Blut von Patienten nach abdominalchirurgischen Operationen (n=5) verglichen mit thorax- oder gefäßchirurgischen Eingriffen nachweisen (n=5). Ziel unserer Studie war daher eine Korrelation zwischen den typischen klinischen Zeichen einer intestinalen Motilitätsstörung und der Anzahl an CCR9+ Th1 Zellen mit der Intention, einen Biomarker für die Entwicklung und den Schweregrad eines POI zu entwickeln. Letztlich wurden 60 Patienten eingeschleust, etwa 40 Patienten beendeten die Studie. Signifikante Unterschiede zwischen den verschiedenen Zeitpunkten der Blutentnahmen (präoperativ, 1h, 2h, 3h, 24h nach Hautschnitt) oder der Kontrollgruppe (thorax- und gefäßchirurgische OPs) versus Experimentalgruppe (abdominalchirurgische Operationen) ergaben sich nicht. Auch einzelne Ausreißer der Zellzahlen nach oben oder unten konnten weder mit dem Schweregrad der Motilitätsstörung, noch mit Alter, Geschlecht oder Grad des operativen Traumas statistisch korreliert werden. Da sich im Rahmen von Forschungsarbeiten im molekularbiologischen Labor der chirurgischen Universitätsklinik Bonn Hinweise ergaben, dass IL-1 eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung des POI spielt und es perioperativ im Mausmodell zu einer Aufregulation des endogenen, löslichen IL-1-Rezeptorantagonisten (sIL1ra) kommt, wurde dieser mittels eines ELISAs im Rahmen von Pilotuntersuchungen im Blut von Patienten bestimmt. Interessanterweise zeigte sich bei 8 von 9 Patienten in der Experimentalgruppe ein signifikanter Abfall des sIL1ra verglichen mit dem präoperativen Wert, in der Kontrollgruppe bei fünf von sechs Patienten ein Anstieg im Blut. Die Ursache dieses Phänomens ist unklar. Eine Korrelation der Werte mit den klinischen Zeichen einer intestinalen Motilitätsstörung ist bislang noch nicht erfolgt. Zusammenfassend konnten wir den von Engel et al. im Rahmen von Pilotuntersuchungen nachgewiesenen signifikanten Anstieg von CCR9+ Th1 Zellen im Blut von Patienten nach viszeralchirurgischen Eingriffen verglichen mit Patienten nach Operationen am Thorax oder den peripheren Gefäßen nicht reproduzieren. Die Hypothese, dass diese Zellen bei der Ausbreitung des POI im Menschen eine Rolle spielen könnten, konnte im Rahmen der DFG-Förderung widerlegt werden. Eine Verwendung der Zellen als Biomarker ist demzufolge nicht möglich. Eine interessante Alternative könnte jedoch die Verwendung des löslichen sIL1ra sein. In Kooperation mit dem molekularbiologischen Labor der chirurgischen Klinik wird aktuell Patientenserum gesammelt, der Zeitpunkt der Auflösung der postoperativen Motilitätsstörung dokumentiert und eine Korrelation mit der Veränderung der sIL1ra-Konzentration im postoperativen Verlauf untersucht.
