Effects of dexamethasone on endotoxin induced pulmonary inflammation and coagulation

Abstract

Hintergrund: Eine broncho-alveolare Instillation von Endotoxin induziert eine Entzündungsreaktion in der Lunge, welche sich im kinetischen und qualitativen Verlauf von einer systemischen (intravenösen) Verabreichung unterscheidet. In der Lungenheilkunde werden Kortikosteroide häufig als entzündungshemmende Medikamente eingesetzt, jedoch gibt es nur sehr begrenzte Daten über ihr Wirkungsprofil im Lungenkompartiment. Eine Entzündungsreaktion ist generell mit einer Aktivierung des Gerinnungssystems vergesellschaftet und es gibt Hinweise darauf, dass Kortikosteroide, besonders im Kontext einer akuten Phase Reaktion, prokoagulatorisch wirken. Wir untersuchten die Auswirkungen von Kortikosteroid-Infusionen auf die pulmonale Inflammation und Gerinnung. Methoden: Eine randomisierte, doppelblinde und Placebo-kontrollierte Studie wurde an 24 gesunden Probanden durchgeführt, die Dexamethason oder Placebo erhielten. Eine sterile, milde Lungenentzündung wurde durch Endotoxin-Instillation in rechte oder linke Lungensegmente induziert, gefolgt von Kochsalzlösung Instillation in die kontralaterale Seite. Eine bilaterale bronchoalveoläre Lavage (BAL) wurde sechs Stunden danach durchgeführt. Ergebnisse: Die Instillation von Endotoxin induzierte eine entzündliche und pro-koagulierende Reaktion in der Lunge. Obwohl Dexamethason effektiv Interleukin (IL) 6 und C-reaktive Proteinkonzentrationen im Serum reduzierte, waren Zytokine wie IL-6 und IL-8 in der BAL fast unverändert. Dexamethason inhibierte den Endotoxin-induzierten Anstieg der BAL-Zellularität und des Gesamtproteins. Dennoch wurden Marker der aktivierten Gerinnung in der BAL der Dexamethason-Gruppe im Vergleich zu Placebo reduziert. Schlussfolgerungen: Dexamethason hatte nur erstaunlich wenig Auswirkungen auf die pulmonale Zytokinfreisetzung, während die Aktivierung der Gerinnung unterdrückt wurde. Dies wurde wahrscheinlich durch die Hemmung der Proteinextravasation verursacht.Background: Broncho-alveolar instillation of endotoxin induces an inflammatory response in the lung with a different kinetic and qualitative course compared to systemic endotoxin challenge. Corticosteroids are commonly used anti-inflammatory agents in respiratory diseases but there is only very limited data on their pharmacodynamic profile in the lungs. Inflammation closely interacts with the coagulation system and there is evidence that corticosteroids cause a systemic procoagulant state in the setting of inflammation. We investigated the effects of glucocorticoid infusions on endotoxin stimulated lung inflammation and coagulation. Methods: A randomized, double-blind and placebo-controlled trial was conducted in twenty-four healthy volunteers who received dexamethasone or placebo. Lung inflammation was induced by endotoxin instillation into right or left pulmonary segments, followed by saline into the contralateral site. A bilateral bronchoalveolar lavage was performed six hours thereafter. Results: Instillation of endotoxin induced an inflammatory and pro-coagulant response in the lung. Though dexamethasone effectively reduced interleukin 6 and C-reactive protein concentrations in serum, cytokines such as interleukin 6 and interleukin 8 were almost unaltered in bronchoalveolar lavage. Dexamethasone inhibited endotoxininduced increases in bronchoalveolar lavage white blood cell counts and total protein. Markers of activated coagulation were reduced in bronchoalveolar lavage of the dexamethasone group when compared with placebo. Conclusions: Dexamethasone had limited effects on pulmonary cytokine release whereas activation of coagulation was suppressed. This was likely caused by inhibition of protein extravasation.submitted by Johann BartkoAbweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des VerfassersMedizinische Universität Wien, Dissertation, 2017OeBB(VLID)266763