Einfluss von Katecholaminen auf die Produktion proinflammatorischer Zytokine in Monozyten

Abstract

Zielsetzung: Monozyten gelten als Hauptproduzenten von Zytokinen, wie Interleukin (IL)-6, IL-8 und Tumor Nekrose Faktor (TNF)-α. Katecholamine, welche häufig in der Intensivtherapie der schweren Sepsis eingesetzt werden, haben möglicherweise einen Einfluss auf die Zytokin-Produktion von Monozyten. In dieser Studie wurden der Effekt von Adrenalin (Adr), Noradrenalin (Nor) und Dopexamin (Dop) auf die intrazelluläre Zytokinexpression von Monozyten untersucht. Methoden: Mit Hilfe der Durchflusszytometrie (FACS) wurde ein in vitro Modell der gram-negativen Sepsis evaluiert und die Zeitkinetiken von IL-6, IL-8 und TNF-α, sowie die Dosis-Wirkungs-Beziehung von Lipopolysaccharid (LPS) zu IL-8 und TNF-α ermittelt. Mit Hilfe der Mehrfarbendurchflusszytometrie wurden CD14+ Monozyten im Vollblut phänotypisiert und deren intrazelluläre Expression von IL-6, IL-8 und TNF-α gemessen. Ergebnisse: Die Expressionskinetiken zeigen, dass TNF-α als erstes Zytokin gefolgt von IL-8 und IL-6 von Monozyten nach LPS Stimulation produziert wird. IL-8 und TNF-α zeigen keinen Unterschied hinsichtlich ihrer Dosis-Wirkungs-Beziehung zu LPS. Adrenalin und Noradrenalin (10 µM, 100 µM) hemmen die Expression von IL-6 und TNF-α signifikant (p Schlussfolgerung: Die intrazellulär gemessene Zytokinexpression in Monozyten folgt einer definierten Kinetik. Adrenalin, Noradrenalin und Dopexamin zeigen einen überwiegend hemmenden Einfluss auf die Zytokin-Expression, jedoch werden nicht alle Zytokine in der gleichen Weise beeinflusst. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen zeigen, dass die in der Sepsis notwendige Katecholamintherapie in unterschiedlichem Ausmaß zu einer Modulation der intrazellulären Zytokinsynthese beiträgt.

Aim of the study: Monocytes are a major source for proinflammatory cytokines, like Interleukin (IL)-6, IL-8 and TNF-α. Catecholamines, which are often mandatory in the treatment of sepsis, may influence the cytokine expression of human monocytes. In this study the effect of epinephrine, norepinephrine and dopexamine on the intracellular cytokine synthesis in monocytes was examined. Methods: An in vitro model of gramnegative sepsis was established, measured by intracellular flow cytometry (FACS). The kinetics and dose effect curves of the intracellular cytokine expression were obtained. Immunephenotyping for CD14+ cells and measurement of the intracellular cytokine expression was perfomed by multicolour FACS in a whole blood system. Results: TNF-α was the first cytokine produced by monocytes after stimulation with lipopolysaccharid, followed by IL-8 and IL-6. IL-8 and TNF-α showed the same dose effect curves in regard to the LPS stimulus. The expression of IL-6 and TNF-α was inhibited significantly by epinephrine and norepinephrine (10 µM and 100 µM). Expression of IL-8 was not affected. There was no difference, in regard to the inhibiting effect of epinephrine and norepinephrine. Dopexamine, compared to norepinephrine, lead to a decreased inhibiton of IL-8 at high concentrations (100 µM, 300 µM) (p Conclusion: The cytokine expression follows distinct kinetics. The cytokine expression is mainly decreased by catecholamines, but not all cytokines are affected in the same way. The results of this study show that catecholamines, which are frequently used in the treatment of sepsis, are influencing the intracellular cytokine expression in monocytes.