Immunzell-Bioreaktor zur extrakorporalen Therapie der Sepsis

Hintergrund

Sepsis stellt unverändert die Haupt­todesursache auf nicht-kardiologischen Intensivstationen dar. Die Inzidenz und absolute Anzahl Todesfälle steigen sogar an (Martin GS, N Engl J Med 348:1546-1554, 2003; Remick DG, Am J Pathol 170:1435-1444, 2007).

Umfangreiche Grundlagen- und klinische Forschung hat in den vergangenen zwanzig Jahren zu einem zunehmend besseren Verständnis der vielschichtigen Pathophysiologie der Sepsis geführt. Anfang der Neunziger Jahre stand die Aufklärung der Rolle von bakteriellen Endotoxinen (Lipopolysaccharide, LPS) und proinflammatorischen Zytokinen im Mittelpunkt. Sepsis wurde als das Resultat einer überschießenden inflammatorischen Immunantwort auf eine generalisierte Infektion angesehen (Hyper­inflammation, Bone RC, Chest 100:802-808, 1991; St John RC, Chest 103:932-943, 1993).

Therapeutisch resultierten Strategien zur Neutralisierung von LPS und proinflammatorischen Zytokinen wie IL-1, IL-6 oder TNF-alpha (Dunn DL, Surg Clin North Am 74:621-635, 1994; Suffredini AF, Crit Care Med 22:S12-18, 1994). Auch im Bereich der extrakorporalen Blutbehandlung wurde versucht, bakterielle Toxine bzw. proinflammatorische Zytokine mittels Filtration, Plasmaaustausch oder Adsorption zu entfernen (Bellomo R, IJAO 28:450-458, 2005).

Auch unsere Arbeitsgruppe hat sich in den Neunziger Jahren intensiv mit der Rolle von bakteriellen Endotoxinen als pathogenem Agens und ihrer Entfernbarkeit beschäftigt (Smollich BP, Nephrol Dial Transplant 6:83-85, 1991; Mitzner S, Artif Org 17:775-781, 1993; Mitzner S, ASAIO J 41:M707-708, 1995). Die dem pathophysiologischen Erkenntniszuwachs entsprungenen Therapiekonzepte hatten allerdings keinen durchschlagenden Erfolg (Abraham E, JAMA 273:934-941, 1995; Fisher CJ Jr, NEJM 334:1697-1702, 1996; Verhoef J, J Antimicrob Chemother 38:167-182, 1996).  Durch das klinische Scheitern dieser Ansätze wurden weitere Untersuchungen der Abläufe bei der Sepsis stimuliert. Man erkannte, dass die Hyperinflammation nicht die einzige und vor allem nicht die entscheidende Phase der Sepsis ist (Bone RC, Chest 112:235-243, 1997). Vielmehr kann es zeitgleich bzw. zeitlich versetzt zu dem wesentlich bedrohlicheren Zustand der Immunparalyse kommen, der durch antiinflammatorische Prozesse und Funktionsverlust des zellulären Immunsystems gekennzeichnet ist. Klinisch ist diese Phase mit septischem Schock und hoher Mortalität verbunden (Remick DG, Am J Pathol 170:1435-1444, 2007). Funktionelle Einschränkungen neutrophiler Granulozyten und Monozyten sind dabei eng mit erhöhter Mortalität im septischen Schock assoziiert (Caille V, Shock 22:521-526, 2004; Kaufmann I, Shock 26:254-261, 2006).