Einsatz des CytoSorb-Adsorbers bei einem Patienten mit septischem Schock und Multiorganversagen nach einer Verbrennung

Hintergrund

CytoSorb^® ist in der Europäischen Union als sicherer und wirksamer Zytokin-Adsorber außerhalb des Körpers zugelassen, um die übermäßige Produktion an Entzündungsmediatoren, die als Zytokine, oder „Zytokinsturm‘‘ bezeichnet werden, bei lebensgefährlichen Erkrankungen wie Sepsis, Infektion, Trauma, Brandverletzungen, Leberversagen, schwerer akuter Pankreatitis und vielen anderen zu verringern. Das Hauptaugenmerk bei der CytoSorb-Therapie gilt der Entfernung von Entzündungsmediatoren, insbesondere Zytokinen und Chemokinen, aus dem Patientenblut [1]. Mit dem CytoSorb-Adsorber werden nicht einzelne definierte Zytokine entfernt, sondern ein breites Spektrum pro- und anti-inflammatorischer Mediatoren. Dies ist von besonderer Bedeutung, da unterschiedliche Botenstoffe zum Teil redundante Wirkungen hervorrufen und bisherige Ansätze einer Senkung einzelner Substanzen sich nicht als zielführend erwiesen haben, z. B. die Blockade von Interleukin Rezeptoren oder TNF-alpha Antikörpern. Die Adsorption durch CytoSorb erfolgt mittels physikochemischer Prozesse, die grundsätzlich einem Konzentrationsgradienten folgen und sich in einem Gleichgewicht befinden. Da die Mediatorenkonzentration am CytoSorb-Adsorber zumindest zu Beginn der Behandlung 0 ist, ist der Gradient umso höher, je höher die Plasmakonzentration des Mediators ist, was bedeutet, dass bei hohen Mediatorenkonzentrationen eine sehr schnelle Elimination stattfinden kann, während diese bei niedrigeren Plasmakonzentrationen und entsprechend niedrigerem Gradienten langsamer verläuft [2].

Mit zunehmender Behandlungsdauer sinkt die Plasmakonzentration und die Konzentration am Adsorber steigt (beginnende Sättigung des Adsorbers), wodurch der Gradient absinkt und sich die Elimination verlangsamt.

Diese Effekte werden auch deutlich sichtbar, wenn man sich die Zeit-Konzentrationskurven der gemessenen Mediatoren ansieht. Hier sieht man i.d R. zu Beginn einen steilen Abfall, der sich im weiteren Verlauf verlangsamt, jedoch nicht auf 0 zurückgeht. Durch die konzentrationsgradientengetriebene Elimination ist nie eine vollständige (und ungewollte) Entfernung von Mediatoren aus dem Blut möglich, da der Absorber spätestens bei der Angleichung der Konzentration zwischen Blut und Absorber keine weiteren Moleküle mehr aufnehmen kann.

Diese auf physikochemischen Mechanismen basierende Autoregulation schützt vor einer kompletten, unphysiologischen Entfernung der Zytokine. Des Weiteren werden die Anaphylatoxine C3a und C5a als hochpotente Entzündungsmediatoren und auch Procalcitonin signifikant entfernt. Andere Verfahren, die Zytokine direkt oder indirekt reduzieren, konnten die Mortalität der Sepsis nicht reduzieren.

• Literatur

• 1 Hetz H, Berger R, Recknagel P. et al. Septic shock secondary to β-hemolytic streptococcus-induced necrotizing fasciitis treated with a novel cytokine adsorption therapy. Int J Artif Organs 2014; 37: 422-426
• 2 Song M, Winchester J, Albright RL. et al. Cytokine removal with a novel adsorbent polymer. Blood Purif 2004; 22: 428-434
• 3 Linden K, Scaravilli V, Kreyer SF. et al. Evaluation of the cytosorb hemoadsorptive column in a pig model of severe smoke and burn injury. Shock 2015; 44: 487-495
• 4 Vocelka CR, Jones KM, Mikhova KM. et al. Role of cytokine hemoadsorption in cardiopulmonary bypass-induced ventricular dysfunction in a porcine model. J Extra Corpor Technol 2013; 45: 220-227
• 5 Bernardi MH, Rinoesl H, Dragosits K. et al. Effect of hemoadsorption during cardiopulmonary bypass surgery – a blinded, randomized, controlled pilot study using a novel adsorbent. Crit Care 2016; 20: 96
• 6 Mitzner SR, Gloger M, Henschel J. et al. Improvement of hemodynamic and inflammatory parameters by combined hemoadsorption and hemodiafiltration in septic shock. A case report. Blood Purif 2013; 35: 314-315
• 7 Basu R, Pathak S, Goyal J. et al. Use of a novel hemoadsorption device for cytokine removal as adjuvant therapy in a patient with septic shock with multi-organ dysfunction: A case study. Indian J Crit Care Med 2014; 18: 822-824
• 8 Fumeaux T, Pugin J. Role of interleukin-10 in the intracellular sequestration of human leukocyte antigen-DR in monocytes during septic shock. Am J Respir Crit Care Med 2002; 166: 1475-1482