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Fragestellung: Lokale und systemische Entzündungen können die Blut-Darm-Barriere erheblich beeinträchtigen und dadurch immunologische Funktionsstörungen hervorrufen. Bei Polytrauma (PT) und hämorrhagischem Schock (HS) gibt es klinisch Hinweise auf die häufige Entstehung einer Blut-Darm-Schrankenstörung, welche die Entwicklung einer Multiorgandysfunktion vorantreiben kann. Die zugrundeliegenden pathophysiologischen Mechanismen sind jedoch noch weitgehend unbekannt und kaum standardisiert erfasst. Daher wurden im murinen PT±HS-Modell und zusätzlich in vitro an stimulierten Colon-Zellkulturen die akute systemische Entzündungsantwort sowie Schrankenproteine des Darmes früh nach Trauma analysiert.

Methodik: In einem standardisierten Modell wurden C57/BL6-Mäuse einem PT±HS (mittlerer arterieller Blutdruck=30±5 mmHg für 60 min) unterzogen. Das PT setzte sich zusammen aus Schädel-Hirn-Trauma, stumpfem Thoraxtrauma und einer distalen Femurfraktur. Die Expressionen der für die intestinalen Tight junctions wichtigen Proteine Zonula occludens Protein-1 (ZO-1) und Junctional adhesion molecule 1 wurden histologisch analysiert. Die ZO-1-Expression im Lysat humaner T84-Zellen wurde, wie auch die systemisch auftretenden Inflammationsparameter, mittels ELISA bestimmt. Die statistische Auswertung erfolgte mittels ANOVA und post hoc-Testung.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Das experimentelle PT führte, insbesondere bei zusätzlichem HS, frühzeitig zu einer systemischen Entzündungsantwort basierend auf dem Surrogatmarker Interleukin 6. Makroskopisch fand sich in den HS- und PT- Gruppen eine Darmdilatation sowie eine Bauchumfangszunahme, die bei PT+HS signifikant verstärkt war. Während sich im distalen Jejunum in der HS-Gruppe eine signifikant (ca. 3-fach) erhöhte Permeabilität für den Farbstoff Evans Blue zeigte, fanden sich im proximalen Jejunum und Colon lediglich tendenzielle Zunahmen. Im Mucus und Gewebe des gesamten Darmes zeigte sich keine Erhöhung des Permeabiltätsmarkers, jedoch eine deutliche Farbmarkierung intraluminal, die eine transepitheliale Durchlässigkeit vermuten lässt. Sowohl im Ileum- als auch im Colongewebe waren nach PT+HS Schlüsselproteine der Darmschranke vermindert exprimiert (insbesondere ZO-1). In vitro zeigte sich an der mit traumarelevanten Mediatoren stimulierten T84-Zellkultur nur bei basolateraler, nicht jedoch bei luminaler Applikation eine Abnahme der ZO-1-Konzentration, was einen möglichen Mechanismus der Darmschrankenstörung nach Trauma widerspiegelt.

Das hämodynamisch wirksame PT führt zu einer Permeabilitätssteigerung des Darmepithels verbunden mit einer reduzierten Expression von definierten Schrankenproteinen. Die diagnostische und therapeutische Adressierung der gestörten posttraumatischen Darm-Schrankfunktion könnte möglicherweise zu einer Verminderung der lokalen und systemischen Entzündungsreaktion und damit zum verbesserten klinischen Outcome führen.