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Aktivierte Neutrophile zerstören die Integrität der Blut-Hirn Schranke
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Veröffentlicht: | 7. Oktober 2004 |
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Gliederung
Text
Einleitung
Der Einfluss der generalisierten Ganzkörperentzündungsreaktion, z.B. im Rahmen eines schweren Traumas, auf die Integrität der Blut-Hirn-Schranke (BHS) ist derzeit nicht bekannt. Die Anhaftung aktivierter Leukozyten an das mikrovaskuläre zerebrale Endothel könnte die Barriereeigenschaften der BHS stören und somit zur sekundären Hirnschädigung beitragen. In einem Modell mit standardisiertem Trauma untersuchten wir den Einfluss hoch aktivierter Neutrophiler von Patienten mit prolongierter extrakorporaler Blutzirkulation (EKZ) auf die BHS-Integrität in vitro.
Material und Methoden
Polymorphkernige neutrophile Granulozyten (PMNs) wurden von 8 Patienten mit prolongierter EKZ (>100 Minuten; Gruppe I) und normaler EKZ (<60 Minuten; n=8; Gruppe II) vor, während und nach EKZ isoliert. PMNs (1x105/ml) wurden mit dicht gewachsenen mikrovaskulären Endothelzellen (aus Schweinegehirn) in Transwell-Kammern kokultiviert. Als Maß für die BHS-Integrität wurde der transendotheliale elektrische Widerstand und die intrazelluläre Verteilung der tight junction Moleküle ß-catenin, Cadherin, Occludin, ZO-1 mittels Western Blot und Laser Scan Mikroskopie evaluiert.
Ergebnisse
PMNs der Gruppe I und II induzierten zu allen perioperativen Entnahmezeiten eine Reduktion des elektrischen Widerstandes (Ohm/cm2) um bis zu 40%. PMNs der Gruppe I aber nicht der Gruppe II, die am Ende der EKZ entnommen wurden, führten zu einer reduzierten Membran-assoziierten Verteilung von ß-catenin und Cadherin. Western Blots zeigten in allen 8 Experimenten den deutlichen intrazellulären Abbau von ß-catenin und den schwachen Abbau von Cadherin. Occludin und ZO-1 waren nicht verändert.
Schlussfolgerung
Die Bindung hoch aktivierter PMNs an das mikrovaskuläre zerebrale Endothel führt zu Veränderungen der tight junctions und somit zur geringeren Integrität der BHS. Dieser Befund könnte bei der Entstehung sekundärer Hirnschädigungen bei Polytrauma und Schädel-Hirn-Trauma eine Rolle spielen.