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2 Methodik und Probanden

2.4 Messinstrumente

2.4.13 Blutparameter

Die Blutwerte wurden vor Beginn und nach Abschluss der Therapie bestimmt. Die Blutsenkungsgeschwindigkeit in Zusammenhang mit dem DAS 28 zusätzlich nach der dritten Intervention sowie drei Monate nach dem Ende der Therapie.

2.4.13.1 Blutkörperchensenkungsgeschwindigkeit

Die Blutkörperchensenkungsgeschwindigkeit (BSG) bezeichnet die Sedimentationsgeschwindigkeit von Erythrozyten in mittels Natriumcitrat ungerinnbar gemachtem Blut und wurde nach der Westergren-Methode bestimmt. Dabei wurde ein mit Millimetergraduierung versehenes Röhrchen bis zu einer Höhe von 200mm aufgezogen und die Senkung der zellulären Bestandteile nach einer und nach zwei Stunden abgelesen. Der Referenzbereich für Männer liegt bei 3-8mm nach einer Stunde bzw. 5-18mm nach zwei Stunden und für Frauen bei 6-11mm bzw. 6-20mm.

Beschleunigte BSG treten vor allem bei entzündlichen Prozessen, Tumoren sowie Dys- und Paraproteinämien auf. Verlangsamte BSG können auf Polyglobulie und Lebererkrankungen hinweisen.

2.4.13.2 Tumornekrosefaktor-α

Der Tumornekrosefaktor-α (TNF-α), auch Kachektin genannt, wird von Makrophagen/Monozyten sowie Lymphozyten und Mastzellen gebildet und aktiviert neutrophile Granulozyten. Zusammen mit Interleukin-1 (IL-1) fördert TNF-α die Permeabilität in der terminalen Strombahn und die Thrombogenität der Gefäßendothelien. TNF-α, IL-1 und IL-6 sind für die sogenannte systemische Akute-Phase-Antwort verantwortlich. Das heißt sie lösen Fieber, Inappetenz (daher die von Kachexie abgeleitete Namensgebung Kachektin), Blutleukozytose, vermehrte Ausschüttung von adrenocorticotropem Hormon (ACTH) und Cortisol sowie allgemeine Hypotonie aus. Außerdem wirkt TNF-α als antagonisierender Wachstumsfaktor zytostatisch auf Tumorzellen.

Bestimmt wurde das TNF-α mit einem ELISA Testkit der Firma Invitrogen (Karlsruhe, Deutschland) im Institut der Universität Hohenheim.

2.4.13.3 Interleukin-6

IL-6 wird vor allem von T-Zellen, aber auch von Mono- und Hepatozyten sezerniert und löst zusammen mit TNF-α und IL-1 die Akute-Phase-Antwort aus (siehe oben).

Erhöhte Konzentrationen von IL-6 konnten im Plasma und in der Synovialflüssigkeit von Patienten mit Rheumatoider Arthritis nachgewiesen werden (Arnalich et al., 1994).

Ebenso wie das TNF-α wurde das IL-6 mit einem ELISA Testkit der Firma Invitrogen (Karlsruhe, Deutschland) im Institut der Universität Hohenheim gemessen.

2.4.13.4 Interleukin-10

IL-10 wird vor allem von T-Helferzellen gebildet und agiert durch Hemmung der Interferon-у-Produktion der Makrophagen als anti-inflammatorisches Zytokin. IL-10 wirkt bei Patienten mit Rheumatoider Arthritis jedoch auch pro-inflammatorisch, indem es die Differenzierung von Monozyten in TNF-α-sensitive Makrophagen und dadurch die vermehrte Produktion von IL-1 und IL-6 stimuliert (Takasugi et al., 2006).

Auch das IL-10 wurde mit einem ELISA Testkit der Firma Invitrogen (Karlsruhe, Deutschland) im Institut der Universität Hohenheim bestimmt.

2.4.13.5 Calcitonin Gene Related Peptid

Das Neuropeptid Calcitonin Gene Related Peptide (CGRP) entsteht durch alternatives Spleißen der für Calcitonin codierenden m-RNA und kommt in hoher Konzentration im Zentralnervensystem, aber auch im peripheren Nervensystem an Blutgefäßen und am Herzen vor und wirkt über eine Aktivierung der Adenylylcyclase sowie über die Freisetzung von Stickstoffmonoxid (NO) aus dem Endothel stark vasodilatativ. In den Neuronen kommt CGRP gemeinsam mit Noradrenalin,

vasoaktivem intestinalem Polypeptid (VIP), Neuropeptid Y, Somatostatin und Substanz P vor. CGRP beeinflusst die Immunantwort von Patienten mit Rheumatoider Arthritis, indem es Makrophagen/Monozyten und Lymphozyten stimuliert vermehrt TNF-α und IL-6 zu produzieren (Hernanz et al., 2003).

Das CGRP wurde mit einem Testkit der Firma Biomar Diagnostic Systems GmbH (Marburg, Deutschland) im Zentrum Anästhesiologie der Medizinischen Hochschule Hannover bestimmt. Bei diesem Verfahren handelt es sich um ein Enzym Immunoassay (EIA).

2.4.13.6 Substanz P

Substanz P dient vor allem als Neurotransmitter des ersten afferenten Neurons der schmerzleitenden C-Fasern, kommt aber auch im Zentralnervensystem zusammen mit Serotonin vor und bewirkt dort eine erhöhte Sensitivität der Schmerzneurone. Der Buchstabe P stand ursprünglich für powder (englisch, „Pulver“), weil die Substanz in Pulverform vorlag, heute steht er für pain (englisch, „Schmerz“). Substanz P wirkt außerdem dilatativ und permeabilitätssteigernd auf Blutgefäße. Bei entzündlichen Erkrankungen moduliert es die Immunantwort, indem es ebenso wie CGRP die Produktion von TNF-α und IL-6 anregt (Hernanz et al., 2003). In der Synovialflüssigkeit der Gelenke von Patienten mit Rheumatoider Arthritis konnte Substanz P in erhöhten Konzentrationen nachgewiesen werden (Marabini et al., 1991).

Substanz P wurde wie das CGRP mit einem Enzym Immunoassay (EIA) der Firma Biomar Diagnostic Systems GmbH (Marburg, Deutschland) im Zentrum Anästhesiologie der Medizinischen Hochschule Hannover bestimmt.

2.4.13.7 Respiratory Burst neutrophiler Granulozyten

Bei dem Respiratory Burst (RB) der neutrophilen Granulozyten handelt es sich um eine energieverbrauchende Oxidation von Partikeln oder Mikroorganismen nach erfolgter Phagozytose. Die plasmamembranassoziierte RB-Oxidase, eine NADPH-Oxidase (Nicotinamid-Adenin-Dinucleotid-Phosphat-Oxidase) stellt das

Schlüsselenzym dar und katalysiert die im folgenden dargestellte Reduktion von molekularem Sauerstoff in das Superoxidanion (Babior, 1987).

Respiratory Burst - Oxidase

2 O2 + NADPH → 2 O2- + NADP+ + H+

Die entstehenden freien Sauerstoffradikale reagieren miteinander, katalysiert durch die Superoxid-Dismutase, zu Wasserstoffperoxid.

Superoxid - Dismutase

2 O2- + 2 H+ → O2 + H2O2

Die freien Sauerstoffradikale können quantitativ im Durchflusszytometer gemessen werden (Rothe et al. 1988), indem das entstehende Wasserstoffperoxid mit zugegebenem Dihydrorhodamin zu Rhodamin reagiert, welches bei 515-545nm grün fluoresziert (Rohe et al., 1991).

Ein Teil der Proben wurde zunächst „ge-primed“, das heißt die neutrophilen Granulozyten wurden mit TNF-α voraktiviert ohne den RB auszulösen. Dabei werden bestimmte Oberflächenrezeptoren vermehrt exprimiert, die Signaltransduktion verbessert und so das Oxidasesystem optimiert (Elbim et al.,1993, Elbim/Gougerot, 1996).

Vor der Messung wurden die Proben rezeptorvermittelt mit dem Bakterienpeptid N-Formyl-Methionyl-Leucylphenylalanin (FMLP) bzw. durch Phagozytose von lebenden Escherichia Coli (E. Coli) aktiviert (Tennenberg/ Solomkin, 1990). Bereits abgetötete Zellen konnten durch Markierung mit Propiumjodid aus dem Zellkollektiv ausgeschlossen werden, da dieses in einem Spektrum von 650nm fluoresziert.

Für jeden Patienten wurden vier Proben angesetzt:

1. Negativkontrolle 2. Stimulation mit E. Coli

3. Stimulation mit FMLP und vorausgehendem Priming mit TNF-α 4. Stimulation mit FMLP

Diese vier Proben wurden nach erfolgter Aufbereitung im Durchflusszytometer (Coulte Epics XL Cytometer) analysiert. Bestimmt wurde der prozentuale Anteil der Zellen, die oberhalb einer gesetzten Schwelle lagen sowie deren mittlere Fluoreszenzintensität.

Diese Messungen fanden im Zentrum Anästhesiologie der Medizinischen Hochschule Hannover statt.