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Fragestellung: Sepsis ist eine häufig auftretende Komplikation bei Polytrauma-Patienten. Dendritische Zellen (DC) spielen eine Schlüsselrolle bei der Initiierung einer protektiven Immunantwort bei Infektionen indem sie nach Aktivierung durch mikrobielle Bestandteile die für die Interaktion mit T-Zellen essentiellen Moleküle CD40 und CD86 verstärkt exprimieren und das Zytokin Interleukin (IL) 12 sezernieren. In der Frühphase der Sepsis kommt es aus bisher unbekannten Gründen zu einer Dysfunktion von DC in lymphoiden Organen: Trotz einer Aktivierung der DC, ersichtlich an der erhöhten Expression von CD40/CD86, sind die DC in ihrer Fähigkeit zur IL-12 Synthese gehemmt. Die Dysfunktion der DC ist lang anhaltend und ist für die Infektpersistenz bzw. erhöhte Suszeptibilität für Sekundärinfektionen bei Sepsis verantwortlich. Es wurde untersucht, ob lösliche Mediatoren innerhalb der ersten Stunde der Infektion freigesetzt werden und DC supprimieren können.

Methodik: Sepsis wurde durch zökale Ligation und Punktion (CLP) in weiblichen BALB/c Mäusen induziert. Sham Tiere wurden nur der Laparotomie unterzogen. Eine Stunde nach der Operation wurde eine Lavage der Bauchhöhle gewonnen und steril filtriert. DC aus unbehandelten Tieren (Wildtyp, Toll-like receptor (TLR) 2-/-, TLR4-/-, myeloid differentiation factor (MyD) 88-/-) wurden in vitro mit Lavage oder mit den bakteriellen TLR2 Liganden Peptidoglycan bzw. P3CSK4 stimuliert. Ein Teil der DC wurde nach einer Stunde zusätzlich mit bakteriellen Oligonukleotiden (CpG) aktiviert, um die Synthesefähigkeit von IL-12 zu prüfen. Die Aktivität von Endotoxin wurde mit Polymyxin B gehemmt. Nach 18 Stunden wurden die CD40/CD86 Expression und Zytokine bestimmt.

Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Die CLP-Lavage alleine induzierte eine verstärkte Expression von CD40 und CD86 auf DC von Wildtypmäusen im Vergleich zu unstimulierten DC oder DC nach Kultur mit Sham-Lavage. CpG induzierte die Synthese von IL-12 und eine verstärkte CD40 und CD86 Expression von DC. Die Gegenwart von CLP-Lavage hemmte die CpG-induzierte IL-12 Synthese, hatte jedoch keinen Einfluss auf die CD40 und CD86 Expression. DC von MyD88-/- und TLR2-/- Tieren reagierten nicht auf die CLP-Lavage. Defizienz von TLR4-/- oder die Gegenwart von Polymyxin B während der Kultur hatte keinen Einfluss auf die Stimulierbarkeit von DC durch CLP-Lavage obwohl die CLP-Lavage Endotoxin enthielt. Die Sham-Lavage zeigte keinen Effekt auf die Stimulierbarkeit der DC mit CpG. Peptidoglycan und P3CSK4 allein stimulierten DC, hemmten aber nicht die CpG-induzierte IL-12 Produktion.

Innerhalb einer Stunde nach Freisetzung von Bakterien in der Bauchhöhle werden bislang unbekannte bakterielle oder endogene Faktoren freigesetzt, die DC MyD88/TLR2-abhängig stimulieren, gleichzeitig aber deren Reaktivität auf bakterielle Bestandteile hemmen. Endotoxin spielt dabei keine Rolle. Ein Übertritt dieser Mediatoren in die Zirkulation könnte an der raschen Entwicklung einer systemischen DC Dysfunktion bei Sepsis beteiligt sein.