Die zelluläre hämatologische Immunantwort nach einer Rückenmarksverletzung beim Patienten und im Tiermodell

Abstract

Die Entzündungsantwort nach einer traumatischen Rückenmarksschädigung (SCI) kann das neurologische Regenerationspotenial maßgeblich beeinflussen. Unsere Studie untersucht die humane sowie die experimentelle, hämatologische, inflammatorische, zelluläre Immunreaktion nach einer Querschnittsverletzung. Mittels Fluoreszenzzytometrie wurden die distinkten Leukozytensubpopulationen vom akuten bis in das chronische Stadium identifiziert. Die humane CD15+-Granulozytenanzahl steigt als erste Zellpopulation an und erreicht ihr Maximum innerhalb der ersten drei bis vier Tage post SCI. Die Immunreaktion des Patienten zeigt während der ersten Woche reduzierte CD14+-Monozytenzahlen, CD3+-T-Lymphozytenzahlen, CD19+-B-Zellzahlen und MHC II+-Zellzahlen. Der Gipfel der CD14+-Monozytenzahl wird eine Woche nach dem Trauma erreicht und verbleibt auf einem erhöhten Zellzahlniveau bis zu einem Monat. Die adaptive Immunantwort der Tiere zeigt ähnlich wie die des Menschen reduzierte Zellzahlen der CD3+-T-Lymphozyten, CD45 RA+-B-Lymphozyten, MHC II+-Zellen in der akuten Phase nach der experimentellen Rückenmarksverletzung. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass die hämatogene inflammatorische Reaktion, der im Parenchym nicht vorauseilt. Im Gegenteil, es kommt zu einer Suppression des adaptiven Immunsystems in der akuten Phase nach einer Rückenmarksverletzung.

The inflammatory response is a crucial aspect contributing to secondary injury after traumatic spinal cord injury (SCI) which decisively influences the neurological recovery. Here we have analysed systemic fluctuations of immune cell populations in blood samples following human SCI and in an experimental rat model of SCI by FACS analysis for acute until chronic stages. In humans, a rapid and drastic decrease of CD14+ monocytes, CD3+ T-lymphocytes and CD19+ B-lymphocytes and MHC II+ cells is evident within 24 hours after SCI reaching minimum levels within the first week, compared to controls. CD15+ granulocytes were the only leukocyte subpopulation not decreasing to control levels. Experimental SCI of rats not receiving methylprednisolone induces - likewise - depletion of CD3+ T-lymphocytes, CD45 RA+ B-lymphocytes, MHC II+ cells and OX-62+ dendritic cells within the first week after SCI. HIS 48+ granulocytes remained on levels similar to sham operated controls. We demonstrate that SCI induces early onset of immune suppression independent of methylprednisolone. Additionally, our results suggest that the hematogenous inflammatory response does not significantly precede the lesional parenchymal cellular inflammation.