Schwere Traumata nach Unfällen und deren Folgen sind eine der häufigsten Todesursachen bei Personen unter 45 Jahren. Bei einigen Patienten entwickelt sich im Verlauf der stationären Versorgung eine dysregulierte Immunantwort. Während am Anfang die physiologisch bestehende Homöostase in Richtung einer Hyperinflammation verschoben ist, entwickelt sich gleichzeitig langsam eine länger andauernde supprimierte Immunfunktion. Diese führt zu einer erhöhten Infektanfälligkeit gegenüber nosokomialen Infektionen. Betroffen von dieser Immunsuppression sind auch regulatorische Cluster of differentiation (CD) 56bright Natürliche Killerzellen (NK Zellen). Die supprimierte Funktion lässt sich anhand einer reduzierten Interferon (IFN) γ Produktion nachweisen, die unter anderem durch eine verminderte Expression der β1 Kette des Interleukin 12 Rezeptors (IL-12Rβ1) verursacht ist. Die Produktion von IFN-γ durch CD56bright NK Zellen ist eine entscheidende Stellschraube in der Regulation von angeborener und erworbener Immunantwort, weil dadurch andere Immunzellen (Dendritische Zellen, Makrophagen) aktiviert werden.

Hier wurde untersucht, wodurch diese reduzierte Produktion verursacht wird und wie sich die normale Zellfunktion wiederherstellen lässt. Die Schwere der immunsupprimierten Zellfunktion lässt sich nicht allein durch die bisherigen Erkenntnisse durch exogene, im Serum zirkulierende Faktoren, erklären. Die Ergebnisse dieser Arbeit belegen weitere zellbasierte, intrinsische Ursachen.

Bei den CD56bright NK Zellen nach Trauma handelt es sich um ein reifes, ausdifferenziertes Zellstadium. Die Zellen zeigen ein verändertes Expressionsmuster, das mit einer Störung der IL-12Rβ1/IFN-γ Achse einhergeht. Es fand sich eine verminderte Expression des für die IFN-γ Produktion wichtigen Transkriptionsfaktors T-Box-Transkriptionsfaktor TBX21. Darüber hinaus konnte eine erhöhte Expression von CD117 nachgewiesen werden, dessen funktionale Bedeutung noch nicht vollständig geklärt ist. Gleichzeitig fanden sich Hinweise auf einen reduzierten Zellmetabolismus durch eine reduzierte Aktivierung des Enzyms mechanistic Target of Rapamycin. Hier wird erstmalig eine inverse Korrelation beider Merkmale beschrieben. Für NK Zellen ist bisher kein kausaler Zusammenhang bekannt.

Im nächsten Schritt wurde versucht, die normale Zellfunktion wiederherzustellen. Durch die Zugabe eines Inhibitors des Rezeptors für Transforming growth factor β1 (TGFβ1) als auch durch Zugabe von Interleukin 15 ließen sich einige der gefundenen Veränderungen umkehren. Die IFN-γ Produktion lässt sich jedoch erst durch eine Kombination beider Ansätze signifikant steigern. Die durch Trauma verursachte Immunsuppression könnte somit zumindest zum Teil aufgehoben werden. Die Blockade des TGFβ1 Rezeptors in Kombination mit der Gabe von IL-15 könnte einen möglichen Ansatzpunkt für zukünftige Therapiekonzepte bilden.