Trotz bester intensivmedizinischer Versorgung sind die Sepsis und derseptische Schock nach einem Trauma mit einer hohen Mortalitätsrate aufIntensivstationen assoziiert. Ursächlich dafür ist unter anderem das fehlendeWissen über die pathophysiologischen Mechanismen der Polytraumaassoziierten Sepsis. Der Mangel am Verständnis spiegelt sich darüber hinaus ineiner späten Diagnose und Risikostratifikation wieder, was vor allem denBeginn einer adäquaten Therapie verzögert.In dieser prospektiven Studie werden Patienten eingeschlossen, die alle miteinem schweren Polytrauma konfrontiert sind (n=26), von denenTranskriptomdaten 12 Stunden nach dem initialen Trauma (Zp0) gewonnenwerden. Dies entspricht einem Zeitraum von 3 bis 5 Tagen vor der klinischenManifestation einer Sepsis. Diese Transkriptomdaten bieten den Vorteil, zumZeitpunkt eines einheitlichen klinischen Phänotyps bereits differenziellebiologische Regulationen aufzuzeigen.Ziel dieser Studie ist es, eine Qualitätssicherungspipeline für Mikroarraydatenzu etablieren und aus dieser Analyse heraus frühzeitig die biologischenUnterschiede zwischen einem komplikationslosen und einem septischenposttraumatischen Krankheitsverlauf aufzuzeigen.Wir verwenden Vollblut, aus welchem mit dem PaxGene System (PreAnalytiX,Heidelberg, Germany) die mRNA isoliert wird und deren Quantität mit demCodeLink UniSet 10K Bioarray (GE Healthcare, Freiburg, Germany) für ca.10.000 verschiedene Gene erfasst wird.Mithilfe der neu entwickelten Qualitätssicherungspipeline verbessern wir dieQualität der Mikroarraydaten signifikant. Die darauffolgende Analyse derTranskriptomdaten zeigt signifikante Unterschiede zwischen imKrankheitsverlauf septischen (S_Pat) und nicht septischen Patienten (NS_Pat).Diese Unterschiede eignen sich als septische Signatur, welche in derClusteranalyse bereits 12 Stunden nach dem initialen Trauma S_Pat undNS_Pat trennen kann. Darüber hinaus zeigen wir, dass in S_Pat zum Zp0bereits einige biologische Funktionen differenziell reguliert sind. Unter anderemzeigt sich eine Dysbalance in der TH1/TH2 Antwort mit einer dominierendenTH2 Antwort. Der unausgeglichene TH1/TH2 Shift zusammen mit derInaktivierung von T Zellen, Neutrophilen, Monozyten und Makrophagen könntenkritische auslösende Faktoren für eine Sepsis sein. Weiterhin zeigen sich eineAktivierung des Zellzyklus und eine Aktivierung der Komplementkaskade.In dieser Studie präsentieren wir eine Pipeline, welche von den Rohdaten bis zuder differenziellen Regulation in der Zukunft die Möglichkeit bietet, qualitativhochwertige standardisierte Mikroarrayanalysen durchzuführen.Mithilfe dieser Pipeline ist es gelungen, eine transkriptionelle Signatur für dieEntwicklung einer Sepsis bereits 12 Stunden nach einem Polytrauma sichtbarzu machen, obwohl die Sepsis sich erst 3-5 Tage später klinisch manifestiert.Durch diese frühzeitig ausgebildete Signatur illustriert diese Arbeit dieNotwendigkeit einer sehr frühen Intervention in potentiell septischen Patienten.Darüber hinaus kann diese Signatur dazu dienen, den späterenposttraumatischen Verlauf vorherzusagen. Transkriptomdaten bieten dieMöglichkeit einer klinischen Applikation in der Zukunft, für die wir sowohlpotentielle diagnostische als auch therapeutische Ansatzpunkte demonstrieren.
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