Dokument: Experimentelle Untersuchungen an einem in vitro Sepsismodell mit der Rotationsthrombelastographie

Titel:	Experimentelle Untersuchungen an einem in vitro Sepsismodell mit der Rotationsthrombelastographie
Weiterer Titel:	Experimental investigations on an in vitro sepsis model with rotational thrombelastography
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=57720
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20211014-112318-3
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Paniczek, Stefanie [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 7,81 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 13.10.2021 / geändert 13.10.2021
Beitragende:	PD Dr. med. Sucker, Christoph [Gutachter] Prof. Dr. med. Germing, Ulrich [Gutachter]
Stichwörter:	Rotationsthrombelastographie, ROTEM, LTA, LPS
Dewey Dezimal-Klassifikation:	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:	Die Sepsis ist ein schweres, akut verlaufendes Krankheitsbild mit hoher Morbidität und Letalität. Sie wird durch die fehlregulierte Antwort eines Organismus auf Infektionen oder Schädigungen hervorgerufen. In ihrem Verlauf führt sie zu unkontrollierter Aktivierung von systemischen Entzündungen und Gerinnung. Zellwandbestandteile von gramnegativen (Lipopolysaccharid, LPS) und grampositiven (Lipoteichonsäure, LTA) Bakterien sind häufig Auslöser einer Sepsis. In dieser Arbeit wurde der Einfluss von LTA und LPS auf den Gerinnungsprozess in einem in vitro-Modell, basierend auf der Rotationsthrombelastographie (ROTEM®) untersucht. Es wurden Citrat-Vollblutproben von 29 gesunden Probanden mittels NATEM (Recalcifizierung) des ROTEM® untersucht. Es wurden konzentrations- und zeitabhängige Versuchsreihen mit LTA, LPS und beiden Toxinen („Costimulation“) gegen Kontrolle (NaCl) getestet. Untersucht wurden die Parameter CT (Clotting Time), CFT (Clot Formation Time), MCF (Maximum Clot Firmness) und Alpha-Winkel. Die durch Zugabe von Toxinen hervorgerufenen Gerinnungsveränderungen können gut mit ROTEM® abgebildet werden. Es kommt im Sinne einer Gerinnungsaktivierung reproduzierbar zu einer sowohl dosis- als auch zeitabhängigen signifikanten Verkürzung der CT in allen Ansätzen (LTA, LPS und Costimulation). Der Effekt setzt ab 2 Stunden nach Beginn einer Inkubation bei 37° des entnommenen Blutes mit dem Toxin ein. Auffallend war, dass die CT sich in dem LPS-Ansatz deutlicher und früher verkürzte als in dem LTA-Ansatz. Eine Costimulation führte nicht zu einer weiteren Abnahme der CT. Der Effekt auf die CT kann bei der LTA-Probe bis zu einer Inkubationsdauer von 24 Stunden nachgewiesen werden. Veränderungen von CFT, MCF und Alpha-Winkel waren optisch darstellbar, jedoch nicht durchgängig signifikant abgrenzbar von der Kontrollprobe. Die durch die Toxine hervorgerufene Verkürzung der CT konnte durch Gabe von Cycloheximid, einem Proteinsyntheseinhibitor, teilweise aufgehoben werden. Ebenso führte eine erhöhte Inkubationstemperatur (Hitzestress) zu einem Ausbleiben des Effektes. Die Arbeit bestätigt vorangegangene Untersuchungen, dass LTA und LPS eine Gerinnungsaktivierung auslösen können. Dies erfordert eine Proteinsynthese und wird durch Hitzestress gehemmt. Die durch LTA ausgelösten Veränderungen sind denen durch LPS qualitativ vergleichbar, nehmen unter LTA aber ein geringeres Ausmaß gegenüber LPS ein. Die ROTEM® ist geeignet, die gerinnungsphysiologischen Veränderungen reproduzierbar nachzustellen. Auch aufgrund der hier verwendeten Toxinkonzentrationen, die deutlich über den in vivo beobachteten liegen, kann nicht auf die klinische Verwendbarkeit geschlossen werden. Diese Untersuchungen erlauben aber den Einblick in zeitlich früh ablaufende Gerinnungsvorgänge einer Sepsis. Sie können dazu diesen, Hypothesen zur Beeinflussung dieser Gerinnungsvorgänge zu generieren und sie in diesem in vitro-Modell zu testen. Sepsis is a clinical condition that leads to significant morbidity and mortality. Cell damage or invasion of pathogens results in uncontrolled activation of inflammation and coagulation. Toxins of gramnegative (lipopolysaccharid, LPS) and grampositive (lipoteichoic acid, LTA) bacteria are the starting point of the immunological and coagulation cascades. This paper takes a closer look at the effects of LTA and LPS on coagulation in an in vitro-sepsis model using Rotational Thrombelastography (ROTEM®). Blood was drawn from 29 healthy volunteers and examined using the NATEM method of ROTEM®. Time and dose-depending tests with LTA, LPS and a combination of both (here: „costimulation“) as well as vehicle showed alterations of CT (Clotting Time), CFT (Clot Formation Time), MCF (Maximum Clot Firmness) and alpha-angle. Toxin induced alterations of coagulation are detectable with ROTEM®. Reliably there is a shortening of CT in all tests (using LTA, LPS or costimulation). This effect first occurs 2 hours after the beginning of incubation with mentioned toxins at 37°C. Interestingly, CT-shortening was faster and more significant in LPS than in LTA. Costimulation did not lead to faster shortening of CT. Shortening of CT can be detected using LTA until 24 hours after beginning of incubation. Alterations of CFT, MCF or alpha angle were visually detectable, but not always significant in contrast to vehicle. Shortening of CT could be reversed by adding cycloheximide, an inhibitor of protein synthesis. Rising the incubation temperature to 40°C failed to show a shortening of CT. This paper is in line with former findings, that toxins LTA and LPS are able to activate coagulation. The effect requires protein synthesis and can be inhibited under conditions of cellular heat stress. LTA-induced changes in coagulation are qualitatively comparable to those resulting from LPS. Nevertheless, LTA leads to a weaker, and in costimulation with LPS enhanceable effect. ROTEM® is capable to describe the activating effects of LPS and LTA on coagulation in an in vitro-sepsis model reproducibly. Due to the toxin concentrations used that are above those seen in vivo, this method is not directly applicable to clinical settings. These experiments give insights in early processes of sepsis induced activation of coagulation. They may support to develop and test hypothesis how to modify sepsis induced alterations of coagulation.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Medizinische Fakultät
Dokument erstellt am:	14.10.2021
Dateien geändert am:	14.10.2021
Promotionsantrag am:	09.03.2021
Datum der Promotion:	05.10.2021