Aus der medizinischen Klinik...

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  • Aus der medizinischen Klinik

    der Universitt zu Lbeck

    Direktor: Prof. Dr. med. Zabel

    ______________________________________________________________

    Funktionelle Evaluation von neutrophilen Granulozyten in Sputum und Blut

    von Patienten mit Pneumonie und immunsupprimierenden

    Grunderkrankungen

    Inauguraldissertation

    zur Erlangung der Doktorwrde

    der Universitt zu Lbeck

    - Aus der medizinischen Fakultt -

    vorgelegt von

    Arne Lers

    aus Hamburg

    Bremen 2009

  • 1. Berichterstatter: Prof. Dr. med. Klaus Dalhoff

    2. Berichterstatter: Priv.-Doz. Dr. med. Siegfried Grg

    Tag der mndlichen Prfung: 2.11.2009

    zum Druck genehmigt. Lbeck, den 2.11.2009

    gez. Prof. Dr. med. Werner Solbach

    - Dekan der Medizinischen Fakutt -

  • I

    Inhaltsverzeichnis

    1. Einleitung .......................................................................................................................... 1

    1.1. Infektionen der unteren Atemwege ............................................................................ 1

    1.2. Pneumonie .................................................................................................................. 1

    1.2.1. tiologie und Pathogenese .................................................................................. 2

    1.2.2. Diagnostik............................................................................................................ 3

    1.2.3. Komorbiditt und prdisponierende Faktoren einer Pneumonie......................... 4

    1.3. Chronisch-obstruktive Lungenerkrankung (COPD)................................................... 5

    1.3.1. tiologie und Pathogenese .................................................................................. 6

    1.3.2. Systemische Wirkung der COPD ........................................................................ 7

    1.4. Neutrophile Granulozyten im Entzndungsgebiet ..................................................... 9

    1.4.1. Cytokine, Chemokine und ihre Rezeptoren...................................................... 12

    1.4.2. Apoptose............................................................................................................ 15

    1.5. Fragestellung und Zielsetzung.................................................................................. 19

    2. Untersuchungskollektive und Studiendesign .................................................................. 20

    2.1. Untersuchungskollektive .......................................................................................... 20

    2.1.1. Untersuchungskollektiv 1 .................................................................................. 20

    2.1.2. Untersuchungskollektiv 2 .................................................................................. 20

    2.1.3. Absolute Zellzahlen im Sputum ........................................................................ 22

    2.2. Studienablauf ............................................................................................................ 23

    2.3. Gewinnung induzierten Sputums.............................................................................. 23

    2.4. Definition und Diagnose der ambulant erworbenen Pneumonie.............................. 24

    2.5. Ein- und Ausschlusskriterien zur Aufnahme in die Studie....................................... 24

    2.6. Ethik ......................................................................................................................... 25

    3. Material............................................................................................................................ 26

    3.1. Gerte ....................................................................................................................... 26

    3.2. Zellseparation ........................................................................................................... 26

    3.3. Frbung der Cytospin-Prparate............................................................................... 27

    3.4. Durchfluzytometrie................................................................................................. 27

    3.5. ELISA....................................................................................................................... 28

    3.6. Zellinkubation........................................................................................................... 28

    4. Methodik.......................................................................................................................... 29

  • II

    4.1. Isolierung neutrophiler Granulozyten aus dem Vollblut .......................................... 29

    4.2. Aufarbeitung des Sputums ....................................................................................... 30

    4.3. Durchflusszytometrie ............................................................................................... 31

    4.3.1. Vorbereitung der Zellen fr die Durchflusszytometrie ..................................... 37

    4.4. ELISA....................................................................................................................... 38

    4.5. Objekttrger TUNEL System ................................................................................... 39

    4.6. Zellinkubation........................................................................................................... 43

    4.6.1. Inkubation mit Fas CD 95 ................................................................................. 43

    4.6.2. Vergleich zwischen Flowzytometrie und Objekttrgertest ............................... 44

    4.7. Statistische Auswertung ........................................................................................... 46

    5. Ergebnisse........................................................................................................................ 47

    5.1. Akute Entzndungsphase ......................................................................................... 47

    5.1.1. Apoptose............................................................................................................ 47

    5.1.2. Zellaktivierungsmarker CD11b und CD66b ..................................................... 49

    5.1.3. CXCL-8 und die Rezeptoren CXCR-1 und CXCR-2........................................ 51

    5.2. Entzndungsrckbildung.......................................................................................... 54

    5.2.1. Apoptose............................................................................................................ 54

    5.2.2. Zellaktivierungsmarker CD11b und CD66b ..................................................... 55

    5.2.3. CXCL-8 und die Rezeptoren CXCR-1 und CXCR-2........................................ 58

    5.2.4. Cytokinkonzentrationen von IL-1, FasL und IL-10 ........................................ 62

    5.3. Schwere des klinischen Verlaufes ............................................................................ 64

    5.3.1. Apoptose............................................................................................................ 64

    5.3.2. Zellaktivierungsmarker CD11b und CD66b ..................................................... 64

    5.3.3. CXCL-8 und die Rezeptoren CXCR-1 und CXCR-2........................................ 65

    5.4. Nachweis eines pathogenen Erregers im Sputum .................................................... 66

    5.4.1. Apoptose............................................................................................................ 66

    5.4.2. Zellaktivierungsmarker CD11b und CD66b ..................................................... 66

    5.4.3. CXCL-8 und die Rezeptoren CXCR-1 und CXCR-2........................................ 67

    5.5. Glukokortikoidtherapie............................................................................................. 68

    6. Diskussion ....................................................................................................................... 69

    7. Zusammenfassung ........................................................................................................... 80

    9. Anhang ............................................................................................................................ 94

    9.1. Danksagung .............................................................................................................. 94

    9.2. Lebenslauf ................................................................................................................ 95

  • III

    9.3. Publikationsverzeichnis ............................................................................................ 96

  • IV

    Verzeichnis der Abkrzungen

    ARDS Adult Respiratory Distress Syndrome

    BAL Bronchoalveolre Lavage

    Bid BH3 interacting domain

    BSA Bovine Serum Albumine

    C Komplementfaktor

    CAP Community Acquired Pneumonia

    CD Cluster of Differentiation

    CEA Carcino Embryonaler Antikrper

    CINC Cytokine Induced Chemoattractant

    COPD Chronisch obstruktive Lungenerkrankung

    CRP C-reaktives Protein

    DTT Dithiothreitol

    dUTP 2-Desoxyuridine-5-Triphosphat

    ENA Epithelial cell-derived Neutrophil Activator

    ECP Eosinophil Cationic Protein

    EPO Eosinophil Peroxidase

    FACScan Fluorescence Activated Cell Sorter

    FCV Vitalkapazitt

    FcR Fc-Bereich von Immunglob