Kynurenin als neuer Marker zur Beurteilung der Entzündungsreaktion bei verschiedenen herzchirurgischen Eingriffen

Abstract

Das Kynurenin ist ein immunmodulatorisch wirksames Produkt aus dem Tryptophanmetabolismus. Der geschwindigkeitsbestimmende Schritt dieses Stoffwechselwegs wird durch das Enzym Indolamin-2,3-dioxygenase (IDO) kathalysiert. An der starken Regulation, der dieses Enzym unterliegt, sind Mediatoren, die auch im Entzündungsgeschehen eine Rolle spielen, wesentlich beteiligt. Ziel der Arbeit war es, den zeitlichen Verlauf der Kynureninkonzentration im Serum bei verschiedenen kardiochirurgischen Eingriffen darzustellen, um Kynurenin als Entzündungsmarker in der Herzchirurgie zu evaluieren. Dazu wurden im Rahmen einer Pilotstudie insgesamt 34 Patienten der Klinik für Herz-, Thorax- und Gefäßchirurgie am Universitätsklinikum Ulm zwischen November 2012 und September 2014 untersucht. Das untersuchte Patientenkollektiv gliederte sich in drei Gruppen. 12 Patienten unterzogen sich einer koronaren Bypassoperation, während 22 Patienten einen Aortenklappenersatz erhielten. Elf dieser 22 Patienten wurden konventionell operiert, die übrigen unterzogen sich einer TAVI-Prozedur (Transcatheter aortic valve implantation). Bei allen Studienpatienten wurden eine präoperative, abhängig vom Operationstyp mehrere intraoperative und bis zu sieben postoperative Blutabnahmen durchgeführt. Aus den gewonnenen Blutproben wurden die Serumspiegel von Kynurenin, freiem Hämoglobin, löslichem interzellulärem Adhäsionsmolekül 1 (ICAM-1), löslichem P-Selektin und Tumornekrosefaktor Alpha (TNF-α), der Plasmaspiegel des C-reaktiven Proteins (CRP), sowie die Leukozytenzahl und der Hämatokrit bestimmt. Daneben wurden eine Reihe präoperativer Daten und klinischer Verlaufsparameter erhoben. Sowohl bei den Patienten der Bypassgruppe als auch bei jenen, die einen offen-chirurgischen Aortenklappenersatz erhielten, zeigte sich das Kynurenin im Serum ab 12 h postoperativ signifikant erhöht gegenüber dem Ausgangswert. Intraopertive Veränderungen der Kynureninkonzentration waren nicht signifikant. Im Gegensatz dazu konnten bei den untersuchten TAVI-Patienten bezüglich des Serumkynurenin zu keinem Zeitpunkt signifikante Unterschiede zum Ausgangswert beobachtet werden. Während sich bei den offen-chirurgisch operierten Patienten C-reaktives Protein und Kynurenin in etwa parallel verhielten, war hier in der TAVI-Gruppe ein deutlicher Unterschied festzustellen. Hier kam es zu einem postoperativen CRP-Anstieg, ohne dass signifikante Änderungen der Kynureninkonzentration auftraten. Ähnliches konnte bei der Leukozytenzahl beobachtet werden. Hier zeigte sich jedoch bei allen Patientengruppen bereits intraoperativ ein signifikanter Anstieg. Während bei den offen-chirurgisch operierten Patienten keine wesentlichen Veränderungen des löslichen P-Selektins auftraten, fiel dessen Konzentration bei den TAVI-Patienten schon zu Beginn der Prozedur signifikant unter den Ausgangswert, kehrte im Verlauf jedoch zum Niveau der Baseline zurück. Auch hinsichtlich des ICAM-1 konnten signifikante Unterschiede beobachtet werden. Insbesondere zeigte sich hier ein gegenüber den beiden übrigen Gruppen signifikant höherer Ausgangswert in der TAVI-Gruppe. In der vorliegenden Arbeit wurde nicht nur der intra- und frühpostoperative Verlauf der Kynureninkonzentration untersucht, sondern es wurden auch die Daten von drei Operationstypen systematisch verglichen. Zu beidem lagen zuvor nur sehr wenige Untersuchungen vor. Die erhobenen Daten zeigen, dass das Serumkynurenin sich durchaus als Entzündungsmarker in der Herzchirurgie eignet. Betrachtet man den Zeitpunkt des Anstiegs der Serumkonzentration im zeitlichen Verlauf, so ergeben sich jedoch keine Vorteile gegenüber etablierten Entzündungsmarkern wie etwa der Leukozytenzahl. Eine abschließende Bewertung ist aufgrund der geringen Patientenzahl aber nur sehr eingeschränkt möglich. Insofern sind weitere Untersuchungen zu dieser Thematik wünschenswert.