Evaluation intestinaler Bürstensaumenzymfunktion

Hintergrund: An Sepsis und septischem Schock leiden jedes Jahr Millionen von Menschen. Sepsis und septischer Schock gehen oft mit Multiorganversagen einher und sind noch immer Hauptursachen für Morbidität und Mortalität auf der Intensivstation. Die Rolle des Darms in der Sepsis ist ungeklärt. Neben der Verdauungsfunktion stellt er das größte Immunorgan des Menschen dar und ermöglicht durch seine Barrierefunktion die Symbiose zwischen Mensch und Darmbakterien. Gerade diese Barrierefunktion scheint bei kritischen Erkrankungen gestört zu sein und soll durch bakterielle Transmigration die Sepsis fördern. Allerdings beeinflussen auch SIRS und septischer Schock die Darmmukosa. Es konnte in Tierstudien gezeigt werden, dass die mukosale Durchblutung und der intestinale epitheliale Zellzyklus gestört sind. Goldberg et al. erforschten vor kurzem die Rolle der Bürstensaumenzyme in der Erhaltung der Barrierefunktion im Tierversuch. Sie konnten zeigen, dass die intestinale alkalische Phosphatase Lipopoysaccharide entgiften und die Invasion von Bakterien in die Mukosa verhindern kann. Der Einfluss von SIRS und septischem Schock auf die Bürsensaumenzyme, die in die mukosale Abwehr involviert zu sein scheinen, wurde beim Menschen bis jetzt noch nicht untersucht. Das Ziel dieser Studie ist daher den Einfluss von SIRS und septischem Schock auf die Bürstensaumenzymfunktion bei Menschen zu untersuchen, sowie die Bürstensaum- morphologie und die Lokalisation der Enzyme zu untersuchen. Design: offene monozentrische Pilotstudie Studienziel: Evaluierung der Morphologie des Bürstensaums sowie der Lokalisation der Bürstensaumenzyme, Quantifizierung der mRNA und Aktivitätsmessung von Maltase, Sucrase und intestinaler alkalischer Phosphatase bei Intensivpatienten mit SIRS und im septischen Schock verglichen mit Kontrollpatienten. Vorgehensweise: Die Kontrollpatienten werden aus den ambulanten Patienten der Endoskopie der Abteilung für Gastroenterologie und Hepatologie rekrutiert die zur ambulanten Gastroskopie wegen epigastrischen Schmerzen oder Reflux zugewiesen werden. Nach Unterzeichnung der Einverständniserklärung werden den Patienten im Rahmen der Routinegastroskopie 3 zusätzliche Duodenalbiopsien entnommen. Bei den Intensivpatienten werden nur jene Patienten eingeschlossen, die innerhalb von 72h nach Erfüllen der Einschlusskriterien die klinische Indikation für eine Gastroskopie aufweisen. Im Rahmen der Routinegastroskopie werden dann die 3 zusätzlichen Duodenalbiopsien entnommen. Diese Biopsien werden nur bei Patienten ohne kontinuierlicher Antikoagulation und bei Thrombozytenzahl > 50 G/l und Normotest > 50% entnommen. Die Hälfte der Biopsien dient zur histologischen Beurteilung des duodenalen Bürstensaums, die andere Hälfte wird zur Aktivitätsmessung der Bürstensaumenzyme bzw. zur RNA-Bestimmung herangezogen.

Sepsis bezeichnet die Entzündung des gesamten Körpers durch eine Infektion. Sepsis, septischer Schock (Sepsis in Kombination mit Kreislaufversagen) und das damit einhergehende Versagen von Organen sind Hauptursachen von Morbidität und Mortalität auf Intensivstationen. Sepsis betrifft weltweit viele Millionen Menschen und tritt mit steigender Häufigkeit auf. Die Rolle des Darmes in der Sepsis ist noch nicht vollständig geklärt. Theorien besagen, dass der Darm die Quelle für die Infektion des gesamten Körpers sei. Gemäß dieser Theorie würden Darmbakterien von der Innenseite des Darmes durch die Darmwand in die Blutbahn gelangen. Über die Blutbahnen könnten sich Bakterien im gesamten Körper verbreiten und eine Sepsis verursachen. Daher ist es von großer Wichtigkeit die Rolle des Darmes und vor allem der Darmwand bei Patienten mit Sepsis zu untersuchen. In einem Rattenmodell haben Wissenschaftler gezeigt, dass das Enzym Intestinale Alkaline Phosphatase (IAP) welches sich an der Innenseite der Darmwand (Bürsten- saummembran) befindet ein wichtiger Faktor ist Darmbakterien daran zu hindern von der Innenseite des Darmes durch die Darmwand in die Blutbahn zu wandern. Daher haben wir in unserem Projekt untersucht, ob das Enzym IAP auch bei Patienten mit Sepsis einen Faktor bei der Wanderung der Darmbakterien darstellen könnte. Dies wurde untersucht indem bei Patienten mit septischem Schock, SIRS (Entzündung des gesamten Körpers, welche nicht durch Bakterien verursacht wurde) und bei gesunden Menschen während einer Magen-Darmspiegelung Gewebeproben aus dem Dünndarm entnommen wurden. In diesen Gewebeproben wurde die Aktivität des Enzyms IAP gemessen und zwischen diesen drei Gruppen verglichen. Insgesamt haben wir 19 Gesunde, 7 Patienten mit SIRS und 13 mit septischem Schock untersucht (Interimsanalyse). Die Aktivität der IAP war 2678 IU/L bei Gesunden, 2744 IU/L bei Patienten mit SIRS und 1479 IU/L bei Patienten mit septischem Schock (jeweils Medianwerte). Figure 1: Die Aktivität des Eiweißes Intestinal Alkaline Phosphatase (IAP) wurde bei Patienten mit septischem Schock, SIRS und bei Gesunden (controls) bestimmt.In der Interimsanalyse wurden keine statistisch signifikanten Unterschiede zwischen diesen Gruppen gefunden. Die Aktivität des Bürstensaummembraneiweißes IAP war in der Interimsanalyse statistisch nicht unterschiedlich zwischen Gesunden, Patienten mit septischem Schock und SIRS. Der Einfluss der IAP bei der Wanderung von Darmbakterien in die Blutbahn bei Patienten mit Sepsis kann zum derzeitigen Zeitpunkt noch nicht abgeschätzt werden.