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Trauma und Berufskrankheit

, Volume 3, Issue 1, pp 79–86 | Cite as

Polytraumaprognoseforschung

Bedeutung des Hitzeschockproteins HSP70-2 für den Verlauf des schwer verletzten Patienten
  • Reinhold Alexander Laun
  • Dörthe Lisa Herrmann
  • Ove Schröder
  • Klaus-Martin Schulte
  • Hans-Dietrich Röher
  • Axel Ekkernkamp
Forschung
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Hitzeschockproteine (HSP) sind bedeutsame Mediatoren der Stressreaktion, die als Chaperone bei der Zellprotektion mitwirken. Sie induzieren die Expression proinflammatorischer Zytokine wie Interleukin-6 (IL-6) und Tumornekrosefaktor α (TNF-α). Die wichtigsten Vertreter aus der Familie der HSP sind HSP70, HSP70hom und HSP90. Polymorphismen der HSP70-Gene sind mit dem Ausmaß und dem Erfolg der Immunantwort signifikant assoziiert. Für die Morbidität und die Mortalität des Polytraumapatienten wird u. a. eine fehlregulierte Immunantwort verantwortlich gemacht. Deshalb wurde im Rahmen einer prospektiven, monozentrischen Polytraumastudie untersucht, ob und in welcher Ausprägung der A1538G-PstI-Polymorphismus in Position des HSP70-2-Gens Einfluss auf den Verlauf nach Polytrauma hat. Bei 80 konsekutiven Polytraumapatienten wurden insgesamt > 100.000 Datenpunkte erfasst. Der HSP70-2-Polymorphismus wurde nach DNA-Amplifikation durch Polymerasekettenreaktion und Restriktionsverdau mit PstI bestimmt. Die Plasmaspiegel von IL-6 und TNF-α wurden 30 min nach Eintreffen im Schockraum, unmittelbar präoperativ sowie 6 h, 12 h, 18 h, 2 Tage und 5 Tage nach der stationären Aufnahme durch Chemilumineszenzimmunoassay gemessen. Bei biallelischem Vorliegen des HSP70-2-PstI-Polymorphismus fanden sich erniedrigte Plasmaspiegel von TNF-α, wobei der Unterschied nur präoperativ (P < 0,01) und an Tag 5 (P > 0,001) signifikant war. Bezüglich der IL-6-Expression fanden sich gleichfalls erniedrigte Werteunterschiede, wobei präoperativ ein Signifikanzniveau erreicht wurde. Bezüglich der Verlaufsparameter Überleben, Eintritt einer Sepsis oder Pneumonie, Dialysepflicht, Leberversagen, Lungenversagen oder Erreichen von mindestens einem Punkt aus der Denver-Multiorganversagenklassifikation fand sich weder für den P1P1- noch den P1P2-Genotyp ein signifikant erhöhtes Risiko mit Bezug auf den Eintritt eines der vorgenannten widrigen Ereignisse. Folglich beeinflusst die genetische Konstellation eines genetisch polymorphen Locus im HSP70-2-Gen anscheinend die Immunantwort auf ein schwerstes Trauma, zumindest im Hinblick auf die Produktion von IL-6 oder TNF-α. Bei der Analyse harter Erfolgsparameter zeigt sich kein alleltypspezifischer Einfluss von Varianten des Hitzeschockproteins HSP70-2.

Schlüsselwörter Hitzeschockprotein Polytrauma Organversagen Polymorphismus Zytokine 

Research into prognosis following polytrauma

Heat shock proteins (HSP) are powerful mediators of the stress reaction, and they act as chaperones in cell protection. They also induce the expression of pro-inflammatory cytokines, such as interleukin-6 (IL-6) and tumor necrosis factor alpha (TNFα). The most important members of the heat shock protein family are HSP70, HSP70hom and HSP90. Polymorphisms of HSP70 genes are significantly associated with extent and success of the immune response. Morbidity and mortality of severely injured patients is seen as due in part to a wrongly regulated immune response. We therefore performed a prospective, single-centre study to determine the nature and extent of any influence of the A1538G polymorphism of the hsp70-3 gene on outcome after polytrauma. More than 100,000 data points were documented in 80 patients. The HSP polymorphism was determined by PCR and subsequent restriction digestion using the enzyme PstI. Plasma levels of IL-6 and TNFα were measured by chemiluminescence-immunoassay at various time points: 30 min after each patient’s arrival in the emergency room, immediately before operation, and 6 h, 12 h, 18 h, 2 days und 5 days after operation. Biallelic presence of the HSP70-2 PstI polymorphism was associated with reduced plasma levels of TNFα, the difference between means reached statistical significance before surgery (P < 0.01) and on day 5 (P > 0.001) only. IL-6 levels were also lower, with a significant difference in the preoperative period. There was no increased risk in terms of multiple outcome parameters, such as survival, sepsis, pneumonia, renal failure, liver or lung failure or allocation of at least one MOF point according to the Denver multiple organ failure score. We conclude that the genetic constellation of the polymorphic A1538G locus of the HSP70-2 gene has a significant influence on the immune response after severe trauma in terms of production of IL-6 and TNFα. Analysis of hard outcome parameters, however, yields no evidence of any allele-specific influence of variants of heat shock protein HSP70-2.

Keywords Heat shock protein Polytrauma Organ failure Polymorphism Cytokine 

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Copyright information

© Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2001

Authors and Affiliations

  • Reinhold Alexander Laun
    • 1
  • Dörthe Lisa Herrmann
    • 2
  • Ove Schröder
    • 1
  • Klaus-Martin Schulte
    • 3
  • Hans-Dietrich Röher
    • 3
  • Axel Ekkernkamp
    • 1
  1. 1.Abteilung für Unfallchirurgie, Ernst-Moritz-Arndt-Universität GreifswaldDE
  2. 2.Klinik für Unfall- und Wiederherstellungschirurgie, Unfallkrankenhaus BerlinDE
  3. 3.Klinik für Allgemeine Chirurgie und Unfallchirurgie, Heinrich-Heine-Universität DüsseldorfDE

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