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Warum Infusionen krank machen können

30.09.2009
Entzündungsstoffe werden durch Anlagerung von Zuckermolekülen an Proteine gebildet / Heidelberger Forscher fordern erweiterte Qualitätskontrolle

Schwerkranke Menschen, die an einer Blutvergiftung, Verbrennungen oder Blutverlust leiden, brauchen Flüssigkeitszufuhr durch Infusionen. Diese enthalten Humanes Serum Albumin (HSA), Eiweißbestandteile, im menschlichen Blut.

Die Arbeitsgruppe von Privatdozentin Angelika Bierhaus, Abteilung Innere Medizin I und Klinische Chemie am Universitätsklinikum Heidelberg, hat festgestellt, dass HSA-Infusionen Stoffe enthalten können, die Entzündungsreaktionen auslösen und im Tierexperiment zu einer erhöhten Sterblichkeit führen. Es ist sehr wahrscheinlich, dass diese Infusionen auch beim Menschen lebensbedrohliche Entzündungsreaktionen hervorrufen können. Die Heidelberger Wissenschaftler fordern deshalb zusätzliche Qualitätskontrollen. Die Ergebnisse ihrer Untersuchungen sind online im "Journal of Leucocyte Biology" veröffentlicht.

Dass eiweißhaltige Infusionslösungen häufig Nebenwirkungen verursachen, ist bekannt; dafür werden verschiedene Ursachen diskutiert. Infusionslösungen werden zwar routinemäßig auf Reinheit und Sterilität überprüft, dabei werden aber vor allem mögliche Kontaminationen mit Bakterien oder Viren berücksichtigt. Sogenannte "Advanced glycation end products" (AGE's) werden bei der normalen Qualitätskontrolle jedoch nicht erfasst.

AGE's entstehen nach Herstellung der Infusionslösungen durch Anlagerung von Zuckerresten an die Eiweißmoleküle. Diese Reaktion erfolgt ohne Beteiligung von Enzymen. AGE's können über einen körpereigenen Rezeptor (RAGE) entzündliche Reaktionen hervorrufen. Die Aktivierung dieses Rezeptors spielt auch beim klinischen Verlauf der Blutvergiftung eine große Rolle.

Kontamination erhöht die Sterblichkeit im Tiermodell

Die Wissenschaftler untersuchten verschiedene, auf dem Markt erhältliche Infusionslösungen auf ihren Gehalt an AGE's und fanden stark variierende Konzentrationen, unabhängig von der herstellenden Firma oder der untersuchten Charge. Ein gängiges Tiermodell für eine behandlungsbedürftige Blutvergiftung sind Mäuse mit experimentell erzeugter Bauchfellentzündung. Die Forscher teilten die Mäuse in zwei Behandlungsgruppen ein: Die eine Gruppe erhielt Infusionen, die viel AGE's enthielten, die andere Gruppe Infusionen mit geringen AGE-Konzentrationen. In der ersten Gruppe (viel AGE's) waren im Vergleich zur zweiten Gruppe Entzündungsreaktionen und Sterblichkeit deutlich erhöht. Der Krankheitsverlauf genetisch veränderter Mäuse, die keinen Rezeptor für AGE besitzen, blieb unbeeinflusst.

Screening bei Qualitätskontrolle unbedingt erforderlich

Vermutlich wird die AGE-Konzentration in den Infusionslösungen durch einen bestimmten Herstellungsprozess begünstigt. Welcher dies ist, muss aber noch herausgefunden werden. Bis dahin sollte ein erhöhter AGE-Gehalt durch erweiterte Qualitätskontrollen vermieden werden. "Die Ergebnisse sind nicht nur für Humanes Serum Albumin relevant, sondern auch für andere eiweißhaltige Lösungen, wie z.B. Antikörper oder Gerinnungsfaktoren", sagt Professor Peter Nawroth, Ärztlicher Direktor der Medizinischen Klinik I und Klinischen Chemie. "Wir sind der Meinung, dass die herstellenden Firmen dringend eine routinemäßige Kontrolle auf posttranslational modifizierte Proteine wie die AGE's einführen sollten."

Literatur:
AGE-modified albumin containing infusion solutions boosts septicaemia and inflammation in experimental peritonitis. Per M. Humpert, Ivan K. Lukic, Suzanne R. Thorpe, Stefan Hofer, Ezzat M. Awad, Martin Andrassy, Elizabeth K. Deemer, Michael Kasper, Erwin Schleicher, Markus Schwaninger, Markus A. Weigand, Peter P. Nawroth, und Angelika Bierhaus. The Journal of Leucocyte Biology, online publiziert April 2009.
Weitere Informationen über die Abteilung Innere Medizin I und Klinische Chemie:
www.klinikum.uni-heidelberg.de/Innere-Medizin-I-Endokrinologie-und-Stoffwechsel.106652.0.html
Ansprechpartner:
PD Dr. Angelika Bierhaus
Senior Scientist
Abteilung Innere Medizin I und Klinische Chemie
Universitätsklinikum Heidelberg
Im Neuenheimer Feld 410
69120 Heidelberg
Tel.: 06221 / 56 47 52
Fax: 06221 / 56 47 54
E-Mail: angelika_bierhaus(at)med.uni-heidelberg.de
Prof. Peter Nawroth
Ärztlicher Direktor
Abteilung Innere Medizin I und Klinische Chemie
Universitätsklinikum Heidelberg
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Fax: 06221-56-5226
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Das Universitätsklinikum Heidelberg ist eines der größten und renommiertesten medizinischen Zentren in Deutschland; die Medizinische Fakultät der Universität Heidelberg zählt zu den international bedeutsamen biomedizinischen Forschungseinrichtungen in Europa. Gemeinsames Ziel ist die Entwicklung neuer Therapien und ihre rasche Umsetzung für den Patienten. Klinikum und Fakultät beschäftigen rund 7.000 Mitarbeiter und sind aktiv in Ausbildung und Qualifizierung. In mehr als 40 Kliniken und Fachabteilungen mit 1.600 Betten werden jährlich rund 500.000 Patienten ambulant und stationär behandelt. Derzeit studieren ca. 3.100 angehende Ärzte in Heidelberg; das Heidelberger Curriculum Medicinale (HeiCuMed) steht an der Spitze der medizinischen Ausbildungsgänge in Deutschland. (Stand 12/2008)
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