Klin Padiatr 2010; 222 - GNPI_PO_16
DOI: 10.1055/s-0030-1261476

Ontogenese der humanen Leukozytenrekrutierung: funktionelle Reifung von neutrophilen Granulozyten und Endothelzellen in Abhängigkeit vom Gestationsalter

A Gloning 1, C Nussbaum 1, O Genzel-Boroviczény 2, M Sperandio 1
  • 1Walter-Brendel-Zentrum für Experimentelle Medizin, Ludwig-Maximilians-Universität, München
  • 2Neonatologie der Universitätskinderklinik im Perinatalzentrum Innenstadt, Ludwig-Maximilians-Universität, München

Hintergrund: Schwerwiegende Infektionen bei Neugeborenen und insbesondere Frühgeborenen tragen wesentlich zur neonatalen Morbidität und Mortalität bei. Die erhöhte Infektanfälligkeit ist unter anderem auf eine gestörte inflammatorische Antwort gegenüber eingedrungenen Pathogenen zurückzuführen. Trotz des wachsenden Verständnisses der immunologischen Vorgänge bei Neugeborenen, ist wenig über die Ontogenese angeborener Immunfunktionen im Verlauf der Gestation bekannt. Zielsetzung: Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die Leukozytenrekrutierung bei Neugeborenen in Abhängigkeit vom Gestationsalter zu untersuchen. Methoden: Wir analysierten das Roll- und Adhäsionsverhalten neutrophiler Granulozyten von früh- und reifgeborenen Kindern (24 SSW –41 SSW) in Mikroflusskammern, die mit einem Selektin, dem CXCR2 Chemokin Interleukin-8 und dem Integrinliganden ICAM-1 beschichtet waren. In einer weiteren Untersuchungsreihe wurde das Roll- und Adhäsionsverhalten adulter Neutrophiler auf LPS-stimulierten neonatalen Endothelzellen (HUVEC; 24 SSW –41 SSW) quantifiziert. Zusätzlich wurde das Expressionsmuster verschiedener Adhäsionsmoleküle auf der Oberfläche von neonatalen Neutrophilen und HUVEC mittels FACS bestimmt. Ergebnisse: Unsere Versuche zeigten, dass die Fähigkeit neutrophiler Granulozyten unter Flussbedingungen zu rollen und zu adhärieren signifikant mit dem Gestationsalter korreliert und bei extremen Frühgeborenen kaum vorhanden ist. Diese Beobachtung ging einher mit einer wesentlichen Reduktion der PSGL-1 und Mac-1 Expression auf Neutrophilen von Früh- und Reifgeborenen. Überraschenderweise unterschied sich die postnatale Entwicklung der Leukozytenrekrutierung ex-utero bei extremen Frühgeborenen nicht von der Entwicklung in-utero bei Kindern, die primär zu einem späteren Gestationszeitpunkt geboren wurden. Die Expression von E-Selektin und ICAM-1 auf stimulierten neonatalen Endothelzellen korrelierte ebenfalls direkt mit dem Gestationsalter. Dementsprechend war die Rekrutierung adulter Neutrophiler auf Endothelzellen von Frühgeborenen signifikant vermindert im Vergleich zu Reifgeborenen. Schlussfolgerung: Im Verlauf der fetalen Entwicklung unterliegt die Leukozytenrekrutierung einem Reifungsprozess, der primär vom Gestationsalter abhängt und sowohl die Funktion von neutrophilen Granulozyten als auch von Endothelzellen umfasst. Die Unfähigkeit extremer Frühgeborener neutrophile Granulozyten zu rekrutieren, trägt in diesem Zusammenhang mit hoher Wahrscheinlichkeit zu deren Anfälligkeit für lebensbedrohliche Infektionen bei.