Evaluierung eines Modells der chirurgischen intestinalen Manipulation zur Darstellung der postoperativen Immunsuppression

Die Auswirkungen eines abdominalchirurgischen Eingriffs auf das Immunsystem stellen im klinischen Alltag ein bedeutendes Problem dar. Ein operatives Trauma stört das Gleichgewicht des Immunsystems und verursacht eine Immundysfunktion. So ist die Mortalität einer postoperativ erworbenen Sepsis um ein Vielfaches höher als die einer spontan auftretenden. Deshalb sind dringend Modelle erforderlich, die es ermöglichen, die Mechanismen der postoperativen Immundysfunktion zu charakterisieren. Beim Intestinalen Manipulationsmodell (IMM), an der Universität Bonn ursprünglich als Ileusmodell konzipiert, wird bei eröffnetem Abdomen des Versuchstiers der Darm durch moderate Kompression manipuliert. Das simuliert die klinische Situation eines bauchchirurgischen Eingriffs. Unter der Fragestellung, ob sich IMM als Modell der postoperativen Immundysfunktion eignet, wurden verschiedene Parameter der systemischen Immunantwort untersucht. Um die Effekte durch die Manipulation des Darms darzustellen, verglichen wir verschiedene Schweregrade des operativen Traumas. In einem nächsten Schritt sollte geklärt werden, ob durch die Kombination IMM mit einem Sepsis-Modell, der problematische klinische Verlauf einer postoperativ auftretenden Sepsis simuliert werden kann. 1) Jede Form des chirurgischen Eingriffs führte zu einer Immundysfunktion. Dies konnte sechs Stunden postoperativ anhand einer erhöhten IL6-Konzentration im Serum, der supprimierten Sekretionsleistung stimulierter Splenozyten und einer Reduktion zirkulierender Lymphozyten gezeigt werden. Dabei war die Immunreaktion bei weitem nicht so schwer, dass eine gesteigerte Apoptoserate von Thymozyten beobachtet werden konnte. 2) Bei den genannten Effekten handelte es sich um weniger als drei Tage anhaltende Phänomene. Diese waren zudem abhängig vom Ausmaß des operativen Traumas, wie die protrahierte und verstärkte Zytokin-Sekretionsstörung stimulierter Splenozyten aus Mäusen mit dreimaliger Manipulation des Darms zeigte. 3) Die Überlebensrate einer postoperativ induzierten Sepsis war in den vor der Sepsisinduktion operierten Mäusen gegenüber den zuvor nicht operierten erhöht. Weiterhin unterschieden sich die operierten Gruppen voneinander abhängig vom Zeitpunkt der Sepsisinduktion. In der vorliegenden Arbeit konnte gezeigt werden, dass IMM wichtige Merkmale einer postoperativen Immundysfunktion nachstellen kann. Zusätzlich erfüllt dieses Modell die Voraussetzungen, um die Auswirkungen einer postoperativ erworbenen Sepsis künftig untersuchen zu können.The effects of abdominal surgery on the immune system are a major problem of clinical practice. A surgical trauma disequilibrates the immune system, which leads to an immune dysfunction. The mortality of a postoperatively acquired sepsis is many times as high as the mortality of a spontaneously acquired sepsis. Hence models are needed, that enable us to characterize the mechanisms of immune dysfunction. The intestinal manipulation model (IMM), originally developed as a model for paralytic ileus, consists of a laparotomy and moderate compression of the small bowels, mimicking abdominal surgery. We asked, whether IMM could also serve as a model for postoperative immune dysfunction. Therefore we examined different parameters of the immune response. To show the effects of the manipulation of the gut itself we compared different degrees of surgical trauma. Furthermore we asked, whether the combination of IMM with sepsis models enables us to mimic the clinical course of postoperatively acquired sepsis. 1) Each surgical intervention lead to immune dysfunction. Six hours postoperatively we could show elevated concentrations of serum-IL6, a suppressed cytokine response of stimulated splenocytes and a reduction of circulating lymphocytes. Although the immune response seemed not as severe as to augment the rate of thymic apoptosis. 2) The described effects were transient as we could show by normal parameters three days after the surgical procedure. The length of immune dysfunction was dependent on the degree of surgical trauma, shown by a more marked and prolonged suppression of cytokine release by splenocytes drawn from mice with the more severe surgical procedure. 3) The mice that underwent surgical intervention showed higher survival rates than those that underwent no surgical intervention prior to induced sepsis. Furthermore the surgical intervention groups differed, dependent on the time of induced sepsis. This work could demonstrate that IMM mimics important features of postoperative immune dysfunction. Besides IMM meets the requirements needed to study the effects of postoperatively acquired sepsis