MR-Quantifizierung eines isolierten peripheren Weichteilschadens im standardisierten Tiermodell mit immunmodulatorischer Korrelation

Einleitung: Stumpfe Gewebetraumata verursachen neben Weichteilschaden mit begleitendem Ödem vielfältige Aktivierungen der Immunzellen, die bis zu Tagen nach dem Ereignis zum Multiorganversagen führen können. Ziel der dargestellten Studie war es, den Einfluss eines isolierten Weichteiltraumas beim Nager mittels Magnetresonanztomographie zu quantifizieren und mit der systemischen Immunantwort zu korrelieren.

Methoden: Im Rahmen unserer Studie wurde 20 männlichen balb-c Mäusen in Narkose ein isolierter Weichteilschaden des Musculus gastrocnemius durch einen definierten Fallmechanismus zugefügt. Dabei wurde ein Gewicht von 20g aus einer Höhe von 120cm auf den rechten Hinterlauf fallen gelassen. 10 gleich alte und schwere Tiere dienten als Kontrollgruppe ohne definierten Weichteilschaden. 10 Tiere wurden 3h und weitere 10 Tiere 24h nach Trauma an einem klinischen 1.5 T-Magnetresonanz-Tomographen (Magnetom Sonata, Siemens Medical Solutions, Erlangen) unter Verwendung der short-tau-inversion-recovery (STIR)-Sequenz untersucht. Jeweils fünf narkotierserte Tiere ohne Weichteilschaden diensten als Kontrollgruppe. An der Workstation (Leonardo) wurde der Weichteilschaden als Areal hyperintensen Signals volumetrisch quantifiziert. Nach der MR-Untersuchung wurden die Tiere in Narkose getötet. Die aus der Milz gewonnenen Splenozyten wurden ex vivo mit 10 ng/ml LPS (Salmonella abortus) über Nacht stimuliert. Die Produktion von TNFα wurde anschließend im spezifischen ELISA in den Überständen gemessen. Die Ergebnisse wurden mit dem Weichteilschaden korreliert.

Ergebnisse: Durch die oben beschriebenen Versuchsanordnung konnte standardisiert ein Weichteiltrauma in der betroffenen Muskelregion produziert werden. Nach 3 und 24 Stunden wurde in der MR-Untersuchung ein statistisch signifikanter Unterschied im Ausmass des Ödems gemessen (cm3 versus cm3, p>0.01). Die TNFα-Synthesefähigkeit der Splenozyten zeigte einen biphasischen Verlauf mit einer erhöhten Leistung 3h nach Trauma (650±160 pg/ml vs. 382±182pg/ml in den Kontroll-Tieren; p>0.01) und einer reduzierten Produktion 24 Stunden nach Trauma (91±230 pg/ml versus 547±389 pg/ml in den Kontroll-Tieren). Das Ausmass des Weichteilödems zeigte eine gute Korrelation zu der TNFα-Synthesefähigkeit.

Schlussfolgerung: Die MR-Quantifizierung eines definierten Weichteilschadens erlaubt Rückschlüsse auf immunmodulatorische Antworten. Aus dem traumatisierten Gewebe werden offenbar Substanzen freigesetzt, welche nach einer Aktivierung zu einer anschließenden Toleranz/Suppression der Immunantwort führen.