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Erschienen in: Der Anaesthesist 5/2006

01.05.2006 | Originalien

Einfluss des Geschlechts auf die stimulierbare Zytokinantwort bei Patienten mit schwerer Sepsis

verfasst von: Dr. rer. nat. I. Bauer, M. Bauer, A. Raddatz, C. Luedtke, M. Werth, M. Silomon, H. Rensing, W. Wilhelm

Erschienen in: Die Anaesthesiologie | Ausgabe 5/2006

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Zusammenfassung

Fragestellung

Untersuchungen an Mäusen belegen eine niedrigere Mortalitätsrate bei weiblichen verglichen mit männlichen Mäusen bei Sepsis oder nach Trauma. Ziel der vorliegenden Studie war es, den Einfluss von Geschlecht und Erkrankungsschwere auf die verminderte Ansprechbarkeit von Monozyten bei Patienten mit schwerer Sepsis zu untersuchen.

Methodik

Nach Zustimmung der Ethikkommission wurden prospektiv 49 konsekutive Patienten mit schwerer Sepsis (28 Männer, 21 Frauen) in das Studienprotokoll aufgenommen. Tumor-Nekrose-Faktor- (TNF-)α und Interleukin- (IL-)10 wurden mit dem „enzyme linked immunosorbent assay“ (ELISA) in unstimulierten Vollblutkulturen oder nach Stimulierung mit Lipopolysaccharid (LPS; E. coli 0111:B4) oder Staph.-aureus-Cowan-Strain-I- (SAC-I)Lysat an Tag 1, 2, 3, 4 und 8 nach Aufnahme in die Studie gemessen. Testosteron- und Estradiolspiegel wurden mit Elektrochemilumineszenzimmunoassays gemessen.

Ergebnisse

Die Letalität war in beiden Gruppen vergleichbar (männliche Patienten 35,7%, weibliche Patienten 42,9%). Während auch die Erkrankungsschwere bei männlichen und weiblichen Patienten vergleichbar war, zeigte sich verglichen mit gesunden Probanden eine ausgeprägte Suppression der stimulierbaren TNF-α-Antwort bei septischen Patienten, die sich innerhalb von 8 Tagen bei den überlebenden Patienten wieder erholte. Bei den nichtüberlebenden Frauen kam es zu einer Erholung der Zytokinantwort, während sich bei den nichtüberlebenden Männern eine fortbestehende Suppression der stimulierbaren TNF-α-Antwort zeigte, die im Vergleich zu der Antwort bei nichtüberlebenden Frauen signifikant unterschiedlich war. Männliche Patienten mit schwerer Sepsis wiesen, verglichen mit Referenzwerten, deutlich niedrigere Testosteronspiegel auf, während die Testosteronspiegel von Frauen im Normbereich waren. Ein Unterschied zwischen überlebenden und nichtüberlebenden Patienten konnte nicht beobachtet werden. Estradiolspiegel waren bei weiblichen und männlichen septischen Patienten erhöht. Stimulierung von Vollblut junger (<35 Jahre) und älterer (>60 Jahre) männlicher sowie junger (proestrus prämenopausal) und älterer (postmenopausal) weiblicher gesunder Probanden mit verschiedenen Konzentrationen von Testosteron oder Estradiol zeigte keinen Effekt auf die LPS-stimulierte TNF-α- und IL-10-Freisetzung.

Schlussfolgerungen

Schwere Sepsis führt zu einer ausgeprägten Suppression der stimulierbaren Zytokinantwort. Eine anhaltende Suppression kann bei männlichen Patienten mit schwerer Sepsis als Marker für eine schlechtere Prognose dienen, nicht aber bei weiblichen Patienten. Weiterhin legen die Daten nahe, dass geschlechtsspezifische Unterschiede in der zellulären Immunität, wie sie für junge, geschlechtsreife Tiere beschrieben wurden, offenbar in einem typischen postmenopausalen Patientengut einer Intensivstation fortbestehen. Ein direkter Zusammenhang zwischen Testosteron- oder Estradiolspiegel und LPS-stimulierter Zytokinantwort konnte nicht gezeigt werden.
Literatur
1.
Zurück zum Zitat American College of Chest Physicians/Society of Critical Care Medicine Consensus Conference (1992) Definitions for sepsis and organ failure and guidelines for the use of innovative therapies in sepsis. Crit Care Med 20:864–874PubMed American College of Chest Physicians/Society of Critical Care Medicine Consensus Conference (1992) Definitions for sepsis and organ failure and guidelines for the use of innovative therapies in sepsis. Crit Care Med 20:864–874PubMed
2.
Zurück zum Zitat Angele MK, Ayala A, Monfils BA, Cioffi WG, Bland KI, Chaudry IH (1998) Testosterone and/or low estradiol: normally required but harmful immunologically for males after trauma-hemorrhage. J Trauma 44:78–84PubMed Angele MK, Ayala A, Monfils BA, Cioffi WG, Bland KI, Chaudry IH (1998) Testosterone and/or low estradiol: normally required but harmful immunologically for males after trauma-hemorrhage. J Trauma 44:78–84PubMed
3.
Zurück zum Zitat Angele MK, Nitsch S, Knöferl MW et al. (2003) Sex-specific p38 MAP kinase activation following trauma-hemorrhage: involvement of testosterone and estradiol. Am J Physiol Endocrinol Metab 285:E189–196PubMed Angele MK, Nitsch S, Knöferl MW et al. (2003) Sex-specific p38 MAP kinase activation following trauma-hemorrhage: involvement of testosterone and estradiol. Am J Physiol Endocrinol Metab 285:E189–196PubMed
4.
Zurück zum Zitat Asai K, Hiki N, Mimura Y, Ogawa T, Unou K, Kaminishi M (2001) Gender differences in cytokine secretion by human peripheral blood mononuclear cells: role of estrogen in modulating LPS-induced cytokine secretion in an ex vivo septic model. Shock 16:340–343PubMed Asai K, Hiki N, Mimura Y, Ogawa T, Unou K, Kaminishi M (2001) Gender differences in cytokine secretion by human peripheral blood mononuclear cells: role of estrogen in modulating LPS-induced cytokine secretion in an ex vivo septic model. Shock 16:340–343PubMed
5.
Zurück zum Zitat Bone RC (1992) Toward an epidemiology and natural history of SIRS (systemic inflammatory response syndrome). JAMA 268:3452–3455CrossRefPubMed Bone RC (1992) Toward an epidemiology and natural history of SIRS (systemic inflammatory response syndrome). JAMA 268:3452–3455CrossRefPubMed
6.
7.
Zurück zum Zitat Catania RA, Chaudry IH (1999) Immunological consequences of trauma and shock. Ann Acad Med Singapore 28:120–132PubMed Catania RA, Chaudry IH (1999) Immunological consequences of trauma and shock. Ann Acad Med Singapore 28:120–132PubMed
8.
Zurück zum Zitat Centers for Disease Control (1992) Mortality patterns – United States 1989. MMWR Morb Mortal Wkly Rep 41:121–125PubMed Centers for Disease Control (1992) Mortality patterns – United States 1989. MMWR Morb Mortal Wkly Rep 41:121–125PubMed
9.
Zurück zum Zitat Christeff N, Benassayag C, Carli-Vielle C, Carli A, Nunez EA (1988) Elevated oestrogen and reduced testosterone levels in the serum of male septic shock patients. J Steroid Biochem 29:435–440CrossRefPubMed Christeff N, Benassayag C, Carli-Vielle C, Carli A, Nunez EA (1988) Elevated oestrogen and reduced testosterone levels in the serum of male septic shock patients. J Steroid Biochem 29:435–440CrossRefPubMed
10.
Zurück zum Zitat Ciccone GK, Holdcroft A (1999) Drugs and sex differences: a review of drugs relating to anaesthesia. Br J Anaesth 82:255–265PubMed Ciccone GK, Holdcroft A (1999) Drugs and sex differences: a review of drugs relating to anaesthesia. Br J Anaesth 82:255–265PubMed
11.
Zurück zum Zitat Doecke WD, Randow F, Syrbe U et al. (1997) Monocyte deactivation in septic patients: restoration by IFN-gamma treatment. Nat Med 3:678–681CrossRefPubMed Doecke WD, Randow F, Syrbe U et al. (1997) Monocyte deactivation in septic patients: restoration by IFN-gamma treatment. Nat Med 3:678–681CrossRefPubMed
12.
Zurück zum Zitat Eisenmenger SJ, Wichmann MW, Angele P et al. (2004) Differences in the expression of LPS-receptors are not responsible for the sex-specific immune response after trauma and hemorrhagic shock. Cell Immunol 230:17–22CrossRefPubMed Eisenmenger SJ, Wichmann MW, Angele P et al. (2004) Differences in the expression of LPS-receptors are not responsible for the sex-specific immune response after trauma and hemorrhagic shock. Cell Immunol 230:17–22CrossRefPubMed
13.
Zurück zum Zitat Ertel W, Kremer JP, Kenney J, Steckholzer U, Jarrar D, Trentz O, Schildberg FW (1995) Downregulation of proinflammatory cytokine release in whole blood from septic patients. Blood 85:1341–1347PubMed Ertel W, Kremer JP, Kenney J, Steckholzer U, Jarrar D, Trentz O, Schildberg FW (1995) Downregulation of proinflammatory cytokine release in whole blood from septic patients. Blood 85:1341–1347PubMed
14.
Zurück zum Zitat Fourrier F, Jallot A, Leclerc L et al. (1994) Sex steroid hormones in circulatory shock, sepsis syndrome, and septic shock. Circ Shock 43:171–178PubMed Fourrier F, Jallot A, Leclerc L et al. (1994) Sex steroid hormones in circulatory shock, sepsis syndrome, and septic shock. Circ Shock 43:171–178PubMed
15.
Zurück zum Zitat Goris RJA, Boekhorst TPA te, Nuytinck JKS, Gimbrère JSF (1985) Multiple-organ failure: generalized autodestructive inflammation? Arch Surg 120:1109–1115PubMed Goris RJA, Boekhorst TPA te, Nuytinck JKS, Gimbrère JSF (1985) Multiple-organ failure: generalized autodestructive inflammation? Arch Surg 120:1109–1115PubMed
16.
Zurück zum Zitat Grundmann U, Rensing H, Adams HA, Falk S, Wendler O, Ebinger N, Bauer M (2000) Endotoxin desensitization of human mononuclear cells after cardiopulmonary bypass: role of humoral factors. Anesthesiology 93:359–369CrossRefPubMed Grundmann U, Rensing H, Adams HA, Falk S, Wendler O, Ebinger N, Bauer M (2000) Endotoxin desensitization of human mononuclear cells after cardiopulmonary bypass: role of humoral factors. Anesthesiology 93:359–369CrossRefPubMed
17.
Zurück zum Zitat Heagy W, Hansen C, Nieman K, Cohen M, Richardson C, Rodriguez JL, West MA (2000) Impaired ex vivo lipopolysaccharide-stimulated whole blood tumor necrosis factor production may identify „septic“ intensive care unit patients. Shock 14:271–277PubMed Heagy W, Hansen C, Nieman K, Cohen M, Richardson C, Rodriguez JL, West MA (2000) Impaired ex vivo lipopolysaccharide-stimulated whole blood tumor necrosis factor production may identify „septic“ intensive care unit patients. Shock 14:271–277PubMed
19.
Zurück zum Zitat Kahlke V, Dohm C, Brötzmann K, Schreiber S, Schröder J (2000) Gender-related therapy: early IL-10 administration after hemorrhage restores immune function in males but not in females. Shock 14:354–360PubMed Kahlke V, Dohm C, Brötzmann K, Schreiber S, Schröder J (2000) Gender-related therapy: early IL-10 administration after hemorrhage restores immune function in males but not in females. Shock 14:354–360PubMed
20.
Zurück zum Zitat Kleinschmidt S, Wanner GA, Bussmann D, Kremer JP, Ziegenfuss T, Menger MD, Bauer M (1998) Proinflammatory cytokine gene expression in whole blood from patients undergoing coronary artery bypass surgery and its modulation by pentoxifylline. Shock 9:12–20PubMed Kleinschmidt S, Wanner GA, Bussmann D, Kremer JP, Ziegenfuss T, Menger MD, Bauer M (1998) Proinflammatory cytokine gene expression in whole blood from patients undergoing coronary artery bypass surgery and its modulation by pentoxifylline. Shock 9:12–20PubMed
21.
Zurück zum Zitat Knaus WA, Draper EA, Wagner DP, Zimmerman JE (1985) APACHE II: a severity of disease classification system. Crit Care Med 13:818–829PubMed Knaus WA, Draper EA, Wagner DP, Zimmerman JE (1985) APACHE II: a severity of disease classification system. Crit Care Med 13:818–829PubMed
22.
Zurück zum Zitat Kollef MH, Sharpless L, Vlasnik J, Pasque C, Murphy D, Fraser VJ (1997) The impact of nosocomial infections on patient outcomes following cardiac surgery. Chest 112:666–675PubMed Kollef MH, Sharpless L, Vlasnik J, Pasque C, Murphy D, Fraser VJ (1997) The impact of nosocomial infections on patient outcomes following cardiac surgery. Chest 112:666–675PubMed
23.
Zurück zum Zitat Lephart ED, Baxter CR, Parker CR Jr (1987) Effect of burn trauma on adrenal and testicular steroid hormone production. J Clin Endocrinol Metab 64:842–848PubMed Lephart ED, Baxter CR, Parker CR Jr (1987) Effect of burn trauma on adrenal and testicular steroid hormone production. J Clin Endocrinol Metab 64:842–848PubMed
24.
Zurück zum Zitat Majetschak M, Flach R, Kreuzfelder E et al. (1999) The extent of traumatic damage determines a graded depression of the endotoxin responsiveness of peripheral blood mononuclear cells from patients with blunt injuries. Crit Care Med 27:313–318CrossRefPubMed Majetschak M, Flach R, Kreuzfelder E et al. (1999) The extent of traumatic damage determines a graded depression of the endotoxin responsiveness of peripheral blood mononuclear cells from patients with blunt injuries. Crit Care Med 27:313–318CrossRefPubMed
25.
Zurück zum Zitat McGowan JE, Barnes MW, Finland M (1975) Bacteremia at Boston City Hospital: occurrence and mortality during 12 selected years (1935–1972) with special reference to hospital-acquired cases. J Infect Dis 132:316–335PubMed McGowan JE, Barnes MW, Finland M (1975) Bacteremia at Boston City Hospital: occurrence and mortality during 12 selected years (1935–1972) with special reference to hospital-acquired cases. J Infect Dis 132:316–335PubMed
26.
Zurück zum Zitat Mencke T, Soltész S, Grundmann U, Bauer M, Schlaich N, Larsen R, Fuchs-Buder T (2000) Einfluss des Geschlechts auf den Verlauf der neuromuskulären Blockade nach Rocuronium. Anaesthesist 49:609–612CrossRefPubMed Mencke T, Soltész S, Grundmann U, Bauer M, Schlaich N, Larsen R, Fuchs-Buder T (2000) Einfluss des Geschlechts auf den Verlauf der neuromuskulären Blockade nach Rocuronium. Anaesthesist 49:609–612CrossRefPubMed
27.
Zurück zum Zitat Mencke T, Schreiber J-U, Knoll H, Werth M, Grundmann U, Rensing H (2005) Einfluss des Geschlechts auf die Intubationsbedingungen nach Rocuronium. Anaesthesist 54:884–888CrossRefPubMed Mencke T, Schreiber J-U, Knoll H, Werth M, Grundmann U, Rensing H (2005) Einfluss des Geschlechts auf die Intubationsbedingungen nach Rocuronium. Anaesthesist 54:884–888CrossRefPubMed
28.
Zurück zum Zitat Munoz C, Carlet J, Fitting C, Misset B, Blériot JP, Cavaillon JM (1991) Dysregulation of in vitro cytokine production by monocytes during sepsis. J Clin Invest 88:1747–1754PubMed Munoz C, Carlet J, Fitting C, Misset B, Blériot JP, Cavaillon JM (1991) Dysregulation of in vitro cytokine production by monocytes during sepsis. J Clin Invest 88:1747–1754PubMed
29.
Zurück zum Zitat Oberholzer A, Keel M, Zellweger R, Steckholzer U, Trentz O, Ertel W (2000) Incidence of septic complications and multiple organ failure in severely injured patients is sex specific. J Trauma 48:932–937PubMed Oberholzer A, Keel M, Zellweger R, Steckholzer U, Trentz O, Ertel W (2000) Incidence of septic complications and multiple organ failure in severely injured patients is sex specific. J Trauma 48:932–937PubMed
30.
Zurück zum Zitat Poll T van der, Lowry SF (1995) Tumor necrosis factor in sepsis: mediator of multiple organ failure or essential part of host defense? Shock 3:1–12 Poll T van der, Lowry SF (1995) Tumor necrosis factor in sepsis: mediator of multiple organ failure or essential part of host defense? Shock 3:1–12
31.
Zurück zum Zitat Schröder J, Kahlke V, Staubach K-H, Zabel P, Stüber F (1998) Gender differences in human sepsis. Arch Surg 133:1200–1205CrossRefPubMed Schröder J, Kahlke V, Staubach K-H, Zabel P, Stüber F (1998) Gender differences in human sepsis. Arch Surg 133:1200–1205CrossRefPubMed
32.
Zurück zum Zitat Vincent JL, Moreno R, Takala J et al. (1996) The SOFA (Sepsis-related Organ Failure Assessment) score to describe organ dysfunction/failure. Intensive Care Med 22:707–710PubMed Vincent JL, Moreno R, Takala J et al. (1996) The SOFA (Sepsis-related Organ Failure Assessment) score to describe organ dysfunction/failure. Intensive Care Med 22:707–710PubMed
33.
Zurück zum Zitat Wichmann MW, Zellweger R, Maso CM de, Ayala A, Chaudry IH (1996) Enhanced immune responses in females, as opposed to decreased responses in males following haemorrhagic shock and resuscitation. Cytokine 8:853–863CrossRefPubMed Wichmann MW, Zellweger R, Maso CM de, Ayala A, Chaudry IH (1996) Enhanced immune responses in females, as opposed to decreased responses in males following haemorrhagic shock and resuscitation. Cytokine 8:853–863CrossRefPubMed
34.
Zurück zum Zitat Wichmann MW, Angele MK, Ayala A, Cioffi WG, Chaudry IH (1997) Flutamide: a novel agent for restoring the depressed cell-mediated immunity following soft-tissue trauma and hemorrhagic shock. Shock 8:242–248PubMed Wichmann MW, Angele MK, Ayala A, Cioffi WG, Chaudry IH (1997) Flutamide: a novel agent for restoring the depressed cell-mediated immunity following soft-tissue trauma and hemorrhagic shock. Shock 8:242–248PubMed
35.
Zurück zum Zitat Wichmann MW, Ayala A, Chaudry IH (1997) Male sex steroids are responsible for depressing macrophage immune function after trauma-hemorrhage. Am J Physiol 273:C1335–1340PubMed Wichmann MW, Ayala A, Chaudry IH (1997) Male sex steroids are responsible for depressing macrophage immune function after trauma-hemorrhage. Am J Physiol 273:C1335–1340PubMed
36.
Zurück zum Zitat Wichmann MW, Inthorn D, Andress HJ, Schildberg FW (2000) Incidence and mortality of severe sepsis in surgical intensive care patients: the influence of patient gender on disease process and outcome. Intensive Care Med 26:167–172CrossRefPubMed Wichmann MW, Inthorn D, Andress HJ, Schildberg FW (2000) Incidence and mortality of severe sepsis in surgical intensive care patients: the influence of patient gender on disease process and outcome. Intensive Care Med 26:167–172CrossRefPubMed
37.
Zurück zum Zitat Wilhelm W, Grundmann U, Rensing H et al. (2002) Monocyte deactivation in severe human sepsis or following cardiopulmonary bypass. Shock 17:354–360CrossRefPubMed Wilhelm W, Grundmann U, Rensing H et al. (2002) Monocyte deactivation in severe human sepsis or following cardiopulmonary bypass. Shock 17:354–360CrossRefPubMed
38.
Zurück zum Zitat Wilhelm W, Buchinger H, Biedler A, Altmann S, Larsen R, Kreuer S (2005) Einfluss des Geschlechts auf Propofolverbrauch und Aufwachzeiten bei standardisierter Anästhesietiefe. Anaesthesist 54:567–574CrossRefPubMed Wilhelm W, Buchinger H, Biedler A, Altmann S, Larsen R, Kreuer S (2005) Einfluss des Geschlechts auf Propofolverbrauch und Aufwachzeiten bei standardisierter Anästhesietiefe. Anaesthesist 54:567–574CrossRefPubMed
39.
Zurück zum Zitat Wilson BMG, Severn A, Rapson NT, Chana J, Hopkins P (1991) A convenient human whole blood culture system for studying the regulation of tumour necrosis factor release by bacterial lipopolysaccharide. J Immunol Methods 139:233–240CrossRefPubMed Wilson BMG, Severn A, Rapson NT, Chana J, Hopkins P (1991) A convenient human whole blood culture system for studying the regulation of tumour necrosis factor release by bacterial lipopolysaccharide. J Immunol Methods 139:233–240CrossRefPubMed
40.
Zurück zum Zitat Zellweger R, Wichmann MW, Ayala A, Stein S, Maso CM de, Chaudry IH (1997) Females in proestrus state maintain splenic immune functions and tolerate sepsis better than males. Crit Care Med 25:106–110CrossRefPubMed Zellweger R, Wichmann MW, Ayala A, Stein S, Maso CM de, Chaudry IH (1997) Females in proestrus state maintain splenic immune functions and tolerate sepsis better than males. Crit Care Med 25:106–110CrossRefPubMed
41.
Zurück zum Zitat Ziegenfuss T, Wanner GA, Grass C et al. (1999) Mixed agonistic-antagonistic cytokine response in whole blood from patients undergoing abdominal aortic aneurysm repair. Intensive Care Med 25:279–287CrossRefPubMed Ziegenfuss T, Wanner GA, Grass C et al. (1999) Mixed agonistic-antagonistic cytokine response in whole blood from patients undergoing abdominal aortic aneurysm repair. Intensive Care Med 25:279–287CrossRefPubMed
Metadaten
Titel
Einfluss des Geschlechts auf die stimulierbare Zytokinantwort bei Patienten mit schwerer Sepsis
verfasst von
Dr. rer. nat. I. Bauer
M. Bauer
A. Raddatz
C. Luedtke
M. Werth
M. Silomon
H. Rensing
W. Wilhelm
Publikationsdatum
01.05.2006
Verlag
Springer-Verlag
Erschienen in
Die Anaesthesiologie / Ausgabe 5/2006
Print ISSN: 2731-6858
Elektronische ISSN: 2731-6866
DOI
https://doi.org/10.1007/s00101-006-0983-x

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