Rolle von T-Zellen bei Ischämie-Reperfusion der Leber

Die protektive Wirkung von Immunsuppressiva auf den hepatischen I/R-Schaden deutet darauf hin, dass T-Zellen bei diesem alloantigen-unabhängigen Ereignis eine Rolle spielen. Die Mechanismen der Aktivierung bzw. der mikrovaskulären Rekrutierung von CD4+ T-Zellen bei alloantigen-unabhängiger I/R der Leber sind jedoch weitgehend ungeklärt. Ziele der vorliegenden Arbeit waren daher (1) die Rekrutierung von T-Zell-Subopulationen in den postischämischen hepatischen Mikrogefäßen in vivo zu untersuchen, (2) die Mechanismen einer Interaktion von CD4+ T-Zellen und Thrombozyten während hepatischer I/R zu analysieren, (3) die Rolle von CD4+ T-Zellen an der Ausbildung des hepatischen I/R-Schadens zu beurteilen, (4) zu untersuchen, ob die postischämische Rekrutierung von CD4+ T-Zellen MHC Klasse II-abhängig stattfindet und (5) zu analysieren, ob CD4+ T-Zellen während hepatischer I/R mit Kupffer-Zellen interagieren. In der vorliegenden Studie konnte erstmals in vivo der Typ, die mikrovaskuläre Lokalisation und die Kinetik der Lymphozyten-Endothelzell-Interaktion während hepatischer I/R intravitalmikroskopisch charakterisiert werden. So konnte gezeigt werden, dass insbesondere CD4+ T-Zellen, und nicht CD8+ T-Zellen, während I/R in der hepatischen Mikrozirkulation akkumulieren. Diese Akkumulation tritt hauptsächlich in den Sinusoiden auf, nur zu einem geringeren Teil in den postsinusoidalen Venolen. Bereits nach 30-minütiger Reperfusion ist gegenüber der schein-operierten Gruppe eine signifikante Zunahme der Anzahl akkumulierter CD4+ T-Zellen in den Mikrogefäßen der Leber zu beobachten, die Anzahl emigrierter CD4+ T-Zellen nimmt im Verlauf der Reperfusionszeit signifikant zu. Im Rahmen der Untersuchungen konnte gezeigt werden, dass CD4+ T-Zellen an der Ausbildung des hepatischen I/R-Schadens beteiligt sind. Über CD40L- und CD28-abhängige Signalwege ist die postischämische Akkumulation von Thrombozyten und Leukozyten in der hepatischen Mikrozirkulation von CD4+ T-Zellen abhängig. Darüber hinaus wird die Ausbildung des mikrovaskulären Schadens, gemessen anhand des sinusoidalen Perfusionsdefizites, sowie die Ausbildung des hepatozellulären Schadens, gemessen anhand der hepatischen Transaminasen, CD40L- und CD28-abhängig über CD4+ T-Zellen mediiert. Mittels simultaner Visualisierung zweier Zellpopulationen in vivo konnte in dieser Dissertations¬schrift erstmals nachgewiesen werden, dass CD4+ T-Zellen und Thrombozyten während hepatischer I/R kolokalisieren. Unter Verwendung P-Selektin- und CD40L-defizienter Mäuse konnte in vivo nachgewiesen werden, dass eine feste Adhärenz zwischen Thrombozyten und CD4+ T-Zellen über P-Selektin und PSGL-1 vermittelt wird, während die kostimulatorischen Moleküle CD40 und CD40L eine reziproke Aktivierung unter Thrombozyten und CD4+ T-Zellen bedingen. In einem weiteren Abschnitt dieser Studie konnte unter Verwendung von blockierenden Antikörpern schließlich erstmals in vivo gezeigt werden, dass die im Rahmen der hepatischen I/R stattfindende Aktivierung von CD4+ T-Zellen MHC-Klasse II-unabhängig abläuft. Schließlich wurde in einem weiteren Abschnitt dieser Dissertationsschrift erstmals in vivo nachgewiesen, dass eine reziproke Aktivierung von Kupffer-Zellen und CD4+ T-Zellen während hepatischer I/R vorliegt. Die Anzahl postischämisch akkumulierter CD4+ T-Zellen ist nicht nur nach vollständiger Depletion von Kupffer-Zellen, sondern auch nach selektiver Unterbindung der Signalwege über TNF-α und IL-6 sowie des Abfangens freier Sauerstoffradikaler signifikant vermindert. Vice versa konnte hier Anhand der Untersuchung der Phagozytoseaktivität von Kupffer Zellen mittels Latex-Beads gezeigt werden, dass CD4+ T-Zellen die Aktivität von Kupffer-Zellen beeinflussen. Weitergehende Untersuchungen zur reziproken Aktivierung von Kupffer-Zellen und CD4+ T-Zellen konnten unter Verwendung von Durchflusszytometrie zeigen, dass proinflammatorische Mediatoren wie TNF-α und IL-6, vornehmlich freigesetzt durch Kupffer-Zellen während hepatischer I/R, nicht nur direkt aktivierend auf CD4+ T-Zellen wirken, sondern auch sinusoidale Endothelzellen aktivieren können. Eine Aktivierung der sinusoidalen Endothelzellen mit entsprechender Alteration der Expression von Adhäsionsmolekülen, wie z.B. ICAM-1, VCAM-1 und VAP-1 stellt wiederum einen pathophysiologischen Mechanismus dar, der mit einer konsekutiven Verstärkung der Akkumulation von CD4+ T-Zellen nach I/R verbunden ist. Zusammenfassend weisen diese in vivo Daten darauf hin, dass hepatische I/R die Akkumulation und Emigration von CD4+ T-Zellen, jedoch nicht von CD8+ T-Zellen induziert. Adhärente CD4+ T-Zellen sind in Sinusoiden mit Thrombozyten kolokalisiert; dies lässt eine gegenseitige Aktivierung beider Zelltypen durch direkten Zellkontakt oder über die Aktivierung des Endothels vermuten. Eine CD4 T-Zell-Defizienz geht mit einer Verminderung der postischämischen Thrombozytenakkumulation und mit einer Reduktion des mikrovaskulären I/R-Schadens einher. Die postischämische Rekrutierung von CD4+ T-Zellen in hepatischen Mikrogefäßen wird durch Kupffer-Zellen, wahrscheinlich über die Freisetzung von Sauerstoffradikalen, TNF-α und IL-6, vermittelt

Scald Injury-Induced T Cell Dysfunction Can Be Mitigated by Gr1+ Cell Depletion and Blockage of CD47/CD172a Signaling

Infection is a common and severe complication of burn injury: Sepsis accounts for 47% of postburn mortality. Burn-induced T cell suppression likely contributes to the increased infection susceptibility in burn patients. However, little is known about the kinetics of T cell dysfunction after burn and its underlying mechanisms. In this study, we show in a murine scald injury model that T cell activation of both CD4+ and CD8+ T cells as well as T cell cytokine production is suppressed acutely and persistently for at least 11 days after burn injury. Purified T cells from scald-injured mice exhibit normal T cell functions, indicating an extrinsically mediated defect. We further show that T cell dysfunction after burn appears to be cell-to-cell contact dependent and can be ameliorated by depletion of myeloid-derived suppressor cells. These cells expand after burn injury, particularly a subset expressing the checkpoint inhibitor CD172a, and infiltrate germinal centers. Expression of CD172a appears to be driven by ingestion of immature reticulocytes. Immature reticulocytes are drastically increased in the spleen of scald mice and may contribute to immunosuppression through more direct mechanisms as well. Overall, our study newly identifies two cell populations, myeloid-derived suppressor cells and immature reticulocytes, as well as the CD47/CD172a-signaling pathways as mediators of T cell suppressors after burn and thus opens up new research opportunities in the search for new therapies to combat increased infection susceptibility and the associated morbidity and mortality in burn victims

Outcome after polyaxial locking plate osteosynthesis in proximal tibia fractures: a prospective clinical trial

Background!#!The aim of this study was to evaluate the clinical and/or radiologic outcome using different polyaxial locking plates for the treatment of proximal tibia fractures, the Non-Contact-Briding plate (NCB-PT®) by Zimmer or the Variable Angle Locking Compression Plate (VA-LCP®) by Synthes.!##!Methods!#!This study enrolled 28 patients with proximal tibia fractures (AO/ OTA 41 B-C) and indication for locking plate osteosynthesis. All patients were treated with a polyaxial locking plate system. Depending on the fracture morphology, patients were either treated with a NCB-PT® or VA-LCP®. The implant was chosen according to the surgeon's experience and preference, in case of a higher degree of comminution the tendency was observed to use the NCB-PT® plate. After a time interval of 12 months postoperative we conducted clinical (e.g. range of motion, the Rasmussen score) and radiological (e.g. primary/secondary loss of reduction) follow-ups.!##!Results!#!Patients provided with the NCB-PT® (9 patients) showed longer operation time, use of longer implants, longer interval from injury to surgery and lower clinical scores after the 12 months follow-up compared with the VA-LCP® group (19 patients). Interestingly, the results showed no significant differences regarding the clinical and radiologic outcome.!##!Conclusions!#!The small number of patients as well as the heterogeneity of fractures constitute a limitation of this study. Nevertheless, the differentiated use of implants is associated with comparable clinical and radiological outcomes. This trial emphasizes the need for further prospective randomised trials with higher patient numbers.!##!Trial registration!#!Retrospectively registered 21.12.2020. Registration number NCT04680247

Correlation between Platelet Count and Lung Dysfunction in Multiple Trauma Patients—A Retrospective Cohort Analysis

(1) Background: Current findings emphasize the potential contribution of platelets to the immunological response after severe trauma. As clinical relevance remains unclear, this study aims to analyze the correlation between platelets and lung dysfunction in severely injured patients. (2) Methods: We retrospectively enrolled all multiple trauma patients presenting to our level 1 trauma center from 2015 to 2016 with an Injury-Severity Score (ISS) ≥ 16. Apart from demographic data, platelet counts and PaO2/FiO2 as an approximate indicator for lung physiology were analyzed and correlated on subsequent days after admission. (3) Results: 83 patients with a median ISS of 22 (IQR 18–36) were included. Compared to day 1, platelet counts were decreased on day 3 (p ≤ 0.001). Platelet counts were significantly lower on day 3 in patients with an ISS ≥ 35 (p = 0.011). There were no differences regarding PaO2/FiO2 index. Correlation analysis revealed a positive link between increased platelet counts and PaO2/FiO2 index on day 1 only in severely injured patients (p = 0.007). (4) Conclusions: This work supports the concept of platelets modulating the posttraumatic immune response by affecting lung dysfunction in the early phase after multiple trauma in dependence of injury severity. Our findings contribute to the understanding of the impact of platelets on systemic processes in multiple trauma patients

The Clinical Impact of Platelets on Post-Injury Serum Creatinine Concentration in Multiple Trauma Patients: A Retrospective Cohort Study

Background and objective: Platelets contribute to the immunological response after multiple trauma. To determine the clinical impact, this study analyzes the association between platelets and creatinine concentration as an indicator of kidney function in polytraumatized patients. Methods: We investigated all patients presenting an Injury Severity Score (ISS) ≥16 for a 2-year period at our trauma center. Platelet counts and creatinine concentrations were analyzed, and correlation analysis was performed within 10 days after multiple trauma. Results: 83 patients with a median ISS of 22 were included. Platelet count was decreased on day 3 (p ≤ 0.001) and increased on day 10 (p ≤ 0.001). Platelet count was elevated on day 10 in younger patients and diminished in severely injured patients (ISS ≥35) on day 1 (p = 0.012) and day 3 (p = 0.011). Creatinine concentration was decreased on day 1 (p = 0.003) and day 10 (p ≤ 0.001) in female patients. Age (p = 0.01), male sex (p = 0.004), and injury severity (p = 0.014) were identified as factors for increased creatinine concentration on day 1, whereas platelets (p = 0.046) were associated with decreased creatinine concentrations on day 5 after multiple trauma. Conclusions: Kinetics of platelet count and creatinine concentration are influenced by age, gender, and trauma severity. There was no clear correlation between platelet counts and creatinine concentration. However, platelets seem to have a modulating effect on creatinine concentrations in the vulnerable phase after trauma

Platelets differentially modulate CD4+ Treg activation via GPIIa/IIIb-, fibrinogen-, and PAR4-dependent pathways

Purpose!#!Mutations in the NR5A1 gene, encoding the transcription factor Steroidogenic Factor-1, are associated with a highly variable genital phenotype in patients with 46,XY differences of sex development (DSD). Our objective was to analyse the pubertal development in 46,XY patients with NR5A1 mutations by the evaluation of longitudinal clinical and hormonal data at pubertal age.!##!Methods!#!We retrospectively studied a cohort of 10 46,XY patients with a verified NR5A1 mutation and describe clinical features including the external and internal genitalia, testicular volumes, Tanner stages and serum concentrations of LH, FSH, testosterone, AMH, and inhibin B during pubertal transition.!##!Results!#!Patients who first presented in early infancy due to ambiguous genitalia showed spontaneous virilization at pubertal age accompanied by a significant testosterone production despite the decreased gonadal volume. Patients with apparently female external genitalia at birth presented later in life at pubertal age either with signs of virilization and/or absence of female puberty. Testosterone levels were highly variable in this group. In all patients, gonadotropins were constantly in the upper reference range or elevated. Neither the extent of virilization at birth nor the presence of Müllerian structures reliably correlated with the degree of virilization during puberty.!##!Conclusion!#!Patients with NR5A1 mutations regardless of phenotype at birth may demonstrate considerable virilization at puberty. Therefore, it is important to consider sex assignment carefully and avoid irreversible procedures during infancy