Untersuchungen zu Funktionen zirkulierender und intraabdominaler polymorphkerniger Leukozyten bei Patienten mit sekundärer Peritonitis

Zusammenfassung

Zielsetzung: Ziel der Untersuchungen war es, Funktionen zirkulierender und emigrierter polymorphkerniger Leukozyten (PMNL) von Patienten mit einer Peritonitis engmaschig und früh zu charakterisieren.
Methodik: Bei Patienten mit einer diffusen sekundären Peritonitis (n=25) wurden zirkulierende und emigrierte PMNL intra- und bis 96 Stunden postoperativ untersucht. Die Patienten mit Peritonitis wurden in eine Gruppe mit septischen Komplikationen (Schock, Organversagen, n=11) und eine Gruppe ohne Komplikationen (n=14) unterteilt. Die Kontrollgruppe bestand aus abdominalchirurgisch operierten Patienten ohne Peritonitis (n=10). Die Luzigenin- und Luminol-verstärkte Chemilumineszenz wurde für den Nachweis der extra- und intrazellulären Sauerstoffradikalproduktion der PMNL eingesetzt. Neben der spontanen Radikalproduktion der PMNL wurde die stimulierte Sauerstoffradikalproduktion nach Zusatz des Ionophores A23 187 oder von C3-opsonierten Zymosan untersucht. Die Bestimmung der Phagozytosekapazität der PMNL erfolgte mit opsonierten fluoreszierenden E.-coli-Bakterien und FACS-Analyse.
Ergebnisse: Vor allem Patienten mit einer komplizierten Peritonitis zeigten ausgeprägte und lang anhaltende Veränderungen der zirkulierenden und emigrierten PMNL (zPMNL, ePMNL). Die potenziell gewebetoxische Produktion von extrazellulären Sauerstoffradikalen der zirkulierenden PMNL war stimuliert (z. B. A23 187-stimulierte Sauerstoffradikalproduktion 433 ± 89 cpm/zPMNL [Peritonitis mit Komplikationen] vs. 90 ± 30 cpm/zPMNL [ohne Komplikationen] vs. 110 ± 44 cpm/zPMNL [Kontrollen], p < 0,05). Die Phagozytose (58 ± 9 % [ePMNL, Peritonitis mit Komplikationen] vs. 81 ± 6 % [ePMNL, Peritonitis ohne Komplikationen] vs. 82,2 ± 1,6 % [ePMNL, Kontrollen], p < 0,05) und phagozytoseassoziierte intrazelluläre Sauerstoffradikalproduktion (8,23 ± 1,6 cpm × 10³/ePMNL [Peritonitis mit Komplikationen] vs. 25,2 ± 5,2 cpm × 10³/ePMNL [Peritonitis ohne Komplikationen] vs. 11,7 ± 2,8 cpm × 10³/ePMNL [Kontrolle], p < 0,05) der emigrierten PMNL waren dagegen supprimiert.
Diskussion: Nicht bei jeder Peritonitis scheint ein Bedarf für eine immunmodulierende Therapie zu bestehen. Patienten mit komplizierter Peritonitis könnten von einer Modulation der PMNL profitieren, wenn diese Therapie in der Lage wäre, überschießend aktivierte zirkulierende PMNL herunterzuregulieren und die supprimierten Funktionen der emigrierten PMNL zu verbessern.

Abstract

Introduction: Aim of the study was to characterize different functions of circulating and emigrated, intra-abdominal polymorphonuclear leukocytes (cPMNs, ePMNs) during human secondary peritonitis.
Methods: In patients (n=25) with diffuse secondary peritonitis circulating and emigrated PMNs were characterized intra- and until 96 h postoperatively. Patients were allocated to two different groups, e. g. patients with septic complications (shock, organ failure, n=11) and patients without complications (n=14) during peritonitis. In addition a control group of patients (n=10) with abdominal surgery but without peritonitis was investigated. The lucigenin- and luminol-enhanced chemiluminescence was used to determine extra- and intracellular oxygen radical generation of PMNs. Besides spontaneous oxygen radical generation of PMNs, stimulated radical production was investigated after the addition of ionophores A23 187 and C3-coated zymosan. Phagocytosis by PMNs was characterized with opsonized E. coli bacteria and fluorescence-activated cell analysis.
Results: Especially patients with complicated peritonitis had strong and long-lasting changes of PMNs functions. The toxic and tissue-destroying production of extracellular oxygen radicals by circulating PMNs was enhanced (e. g., A23 187 - stimulated oxygen radical generation 433 ± 89 cpm/cPMNs (peritonitis with complications) versus 90 ± 30 cpm/cPMNs (peritonitis without complications) versus 110 ± 44 cpm/cPMNs (controls), p < 0.05). Phagocytosis (58 ± 9 % (ePMNs, peritonitis with complications) versus 81 ± 6 % (ePMNs, peritonitis without complications) versus 82.2 ± 1.6 % (ePMNs, controls), p < 0.05) and phagocytosis-associated intracellular oxygen radical generation (8.23 ± 1.6 × 10³ cpm/ePMNs (peritonitis with complications) versus 25.2 ± 5.2 × 10³ cpm/ePMNs (peritonitis without complications) versus 11.7 ± 2.8 cpm × 10³ cpm/ePMNs (controls) p < 0.05) were suppressed.
Conclusion: Not for all patients with peritonitis does it seem favourable to modulate PMNs-functions. If immunomodulation would be able to down-regulate exaggerated functions of circulating PMNs and to up-regulate the suppressed functions of emigrated PMNs patients with complicated peritonitis might benefit from this therapy.

Schlüsselwörter

PMNL - neutrophile Granulozyten - Peritonitis - Patient - Phagozytose - Sauerstoffradikale

Key words

PMNs peritonitis - phagocytosis - oxygen radical generation - human

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