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Sepsis, als sehr heterogene Erkrankung, ist die häufigste Todesursache auf nicht-koronaren Intensivstationen und beeinträchtigt jährlich über eine Million Menschen alleine in den USA. Bisher ist der Ablauf dieser Erkrankung nicht vollständig verstanden, daher war das Ziel dieser Studie einerseits herauszufinden, ob Pathogen-assoziierte molekulare Muster von Gram-negativen oder Gram-positiven Bakterien Vollblut, beziehungsweise humane umbilikale venöse Endothelzellen (HUVECs) unterschiedlich stimulieren und andererseits ob die Stimulation von Vollblut beziehungsweise HUVECs mit Lipoteichonsäure (LTA) oder Lipopolysaccharid (LPS) die Ausschüttung von Zytokinen auslöst. Daher wurden E. coli und S. aureus zuerst mechanisch lysiert, bevor diese nach einer Charakterisierung zur 4-stündigen Stimulation von Vollblut verwendet wurden. Anschließend wurde das Plasma gewonnen, um die Zytokinausschüttung zu messen und es zur Herstellung des Stimulationsmediums für die HUVECs zu nutzen. Genannte Zellen wurden insgesamt 16 Stunden stimuliert. Danach wurde neben der Zytokinausschüttung auch die Expression von Adhäsionsmolekülen bestimmt. Insgesamt konnte festgestellt werden, dass die Stimulation von Vollblut durch die beiden Lysate und LPS zur Ausschüttung von Tumornekrosefaktor-α (TNF-α), Interleukin-1β (IL-1β) und Makrophagenentzündungsprotein-2 (MIP-2) führte. Des Weiteren konnte gezeigt werden, dass sowohl Stimulationsmedien aus Vollblutstimulierungen von Lysaten, als auch LPS die Endothelzellen aktivieren, da sie die Ausschüttung von Zytokinen und die Expression von Endothel-Selektin (CD62E) und intrazelluläres Adhäsionsmolekül-1 (CD54) bewirken. Im Gegensatz dazu konnte als Antwort auf die Stimulation mit LTA keine proinflammatorische Reaktion beobachtet werden. Da in Bezug auf die Extraktionsmethode des LTA, die möglicherweise die Struktur und Aktivität beeinflussen könnte, heftige Diskussionen gibt, ist in jedem Fall weitere Forschung notwendig. Zudem müssen, neben der genauen Erforschung der Rolle von LTA, auch weitere mögliche Strukturen oder Mechanismen, die in die Gram-positive Sepsis involviert sein könnten, untersucht werden. Sepsis, a heterogenic syndrome, is the leading cause of death of non-coronary intensive care units and affects over one million annually in the US. Since the pathophysiology of sepsis is still not fully understood, the aim of this study was first, to investigate whether whole blood and human umbilical vein endothelial cells (HUVECs) are differently stimulated by pathogen-associated molecular patterns of Gram-negative or Gram-positive bacteria. Second, it was aimed to determine if the stimulation of whole blood or endothelial cells with lipoteichoic acid (LTA) or lipopolysaccharide (LPS) enhances cytokine release. Mechanically lysed E. coli and S. aureus were characterized and further utilized for stimulation of whole blood for 4 h. Afterwards, plasma was gained for cytokine determination and production of conditioned medium for HUVEC stimulation. These cells were stimulated for 16 h before cytokine and adhesion molecule levels were examined. In fact, both lysates and LPS triggered the release of tumor necrosis factor-α (TNF-α), interleukin-1β (IL-1β) and macrophage inflammatory protein-2 (MIP-2) in stimulated whole blood. Furthermore, conditioned medium gained from lysates and LPS induced the activation of HUVECs by releasing interleukin-6 (IL-6) and interleukin-8 (IL-8), but also expressing endothelial selectin (CD62E) and intracellular-adhesion molecule-1 (CD54). In contrast, we could not show that the used LTA promoted a pro-inflammatory reaction. However, it is heavily discussed whether extraction methods affect the structure and activity of LTA. Therefore, the role of LTA in Gram-positive sepsis has to be determined and other relevant structures or mechanisms boosting pro inflammatory progression should be investigated. vorgelegt von: Viktoria Beer Wien, FH Campus Wien, Masterarb., 2017 |
