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Dissertation zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:gbv:18-86397
URL: http://ediss.sub.uni-hamburg.de/volltexte/2017/8639/


Immunologische Antwort auf akute körperliche Belastung bei Patienten mit idiopathischer pulmonal-arterieller Hypertonie (IPAH)

Exercise-Induced Immune Response in Patients with Idiopathic Pulmonary Arterial Hypertension

Renk, Emilia Theresa

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SWD-Schlagwörter: Pulmonale Hypertonie , Körperliche Belastung , Immunmodulation , Interleukin 6
Freie Schlagwörter (Deutsch): Idiopathische pulmonal-arterielle Hypertonie
Basisklassifikation: 44.61 , 44.84 , 44.45
Institut: Medizin
DDC-Sachgruppe: Medizin, Gesundheit
Dokumentart: Dissertation
Hauptberichter: Bokemeyer, Carsten (Prof. Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 17.07.2017
Erstellungsjahr: 2017
Publikationsdatum: 28.07.2017
Kurzfassung auf Deutsch: Hintergrund: Die idiopathische pulmonal-arterielle Hypertonie (IPAH) gilt als eine sehr seltene Erkrankung, welche mit unspezifischen Symptomen beginnt. Ein progressiver Krankheitsverlauf ist charakteristisch für diese Erkrankung. Durch eine Lumenverengung der Pulmonalarterien, die durch Vasokonstriktion sowie Hyperproliferation von Endothel, glatten Muskeln und Einwanderung von inflammatorischen Zellen in der Gefäßwand verursacht wird, kommt es zum chronisch erhöhten Druck im Lungenkreislauf. Im Verlauf dekompensiert das rechte Herz mit der Folge eines Rechtsherzversagens und eines frühzeitigen Ablebens der Betroffenen. Zunehmend wird dabei eine Rolle des Immunsystems bei der Erkrankungsentstehung und –progression festgestellt, dessen Modulation einen therapeutischen Ansatz darstellen kann.
Methoden: In diese Studie wurden zwölf IPAH-Patienten und zehn Kontrollen (CTR) aufgenommen und vor und nach körperlicher Auslastung auf dem Spiroergometer Blutproben entnommen, die mittels Durchflusszytometrie und ELISA auf Veränderungen von zirkulierenden Leukozyten und Zytokinen untersucht wurden. Ferner wurden weitere klinische Untersuchungen, die den Krankheitsverlauf überwachen, durchgeführt und mit den Veränderungen in Zusammenhang gebracht.
Ergebnisse: Es ließen sich signifikante Differenzen der Zellkonzentrationen zwischen IPAH und CTR messen. Vor Belastung zeigten IPAH-Patienten eine höhere Konzentration von Th2-, regulatorischen T-Zellen und IL-6 sowie einen geringen Th1/Th17-Anteil. Durch körperliche Aktivität war eine transiente Zunahme der Leuko- und Lymphozytenzahl zu verzeichnen. Diese verhielt sich in beiden Studiengruppen vergleichbar. Weiterhin rief die körperliche Belastung eine signifikante Th17-Abnahme hervor, welche mit der maximalen Sauerstoffaufnahme korrelierte. Diese kann als Maß für die Belastungskapazität angesehen werden. Ebenso reduzierte sich die Konzentration von IL-6 mit einer negativen Korrelation mit der maximalen Sauerstoffaufnahme.
Diskussion: In dieser deskriptiven Studie konnte erstmals ein Zusammenhang zwischen dem Immunsystem und einer körperlichen Belastung bei Patienten mit IPAH demonstriert werden. Die körperliche Belastung scheint die chronische Entzündung, die bei Patienten mit IPAH festzustellen ist, nicht zu aggravieren. Ferner kann eine Modulation der zirkulierenden Untergruppen der T-Lymphozyten und Zytokine beobachtet werden, welche bei Patienten mit IPAH mit der Trainingskapazität, gemessen an dem Sauerstoffspitzenverbrauch, korreliert.
Durch diese Studie kann somit ein besseres Verständnis über den Effekt des körperlichen Trainings bei IPAH-Patienten und einer möglichen Überwachung des Trainings gewonnen werden. Ferner kann durch diese Arbeit vermutet werden, dass die vorbekannte beschriebene Verbesserung des PAH-Krankheitsverlaufs mit Hilfe von Training möglicherweise zu einem Teil durch eine Immunmodulation verursacht wird.
Kurzfassung auf Englisch: Introduction: Idiopathic pulmonary arterial hypertension (IPAH) is a rare disease starting with unspecific symptoms following progressive aggravation. A loss of lumen of pulmonary arteries due to vasoconstriction, endothelial hyperproliferation and migration of inflammatory cells induces higher pressure in blood circulation through lungs. Consequences are right heart failure leading to a premature death of patients. Changes of immune system are reasons for the appearance and development of IPAH. Therefore, modulations of the immune system could afford an improvement in therapeutic options.
Methods: In this clinical trial twelve patients and ten controls (CTR) were involved. The participants were stressed by physical activity on a bicycle. Before and two times after physical activity blood samples were taken. Changes of circulating leucocytes and cytokines were investigated using flow cytometry and ELISA. Additional clinical tests were carried out to supervise the progression of disease. Correlations between clinical tests and changes of leucocytes and cytokines were explored.
Results: Concentrations of cells in IPAH were significantly different to those of CTR. IPAH patients had a higher concentration of Th2-, regulatory T-cells and interleukin 6. Furthermore there was a smaller amount of Th1/Th17-cells. Physical activity induced a transient increase of leucocytes and lymphocytes. This increase was similar between patients and controls. After physical activity there was a significant reduction of Th17-cells. This reduction correlated with the capacity represented by the maximum oxygen consumption. Furthermore a reduction of IL-6 was noticed which also correlated with the maximum oxygen consumption.
Discussion: This trial could demonstrate a relation between immune system and physical activity among patients with IPAH. Patients have a higher level of inflammatory cells. Activity seems not to worsen the inflammatory state. Modulations of circulating subtypes of T-lymphocytes and cytokines were noticed. This change correlates with the loading capacity. Therefore, the clinical trial at hand enables a better comprehensibility of meaning and effects of physical activity among patients with IPAH. At least it can be assumed that the changes of immune system induce the already known effect of improved prognosis of IPAH by physical activity.

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