Anästhesiol Intensivmed Notfallmed Schmerzther 2008; 43(9): 586-594
DOI: 10.1055/s-0028-1090020
Fachwissen
Intensivmedizin
© Georg Thieme Verlag Stuttgart · New York

Gestörte Homöostase in der Sepsis – Bedeutung und Therapie

Dysregulation of homoeostasis in severe sepsis: relevance and therapeutic optionsArmin Sablotzki, Marius G. Dehne, Elke Czeslick
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Publication Date:
15 September 2008 (online)

Zusammenfassung

Die schwere Sepsis als "whole body inflammation syndrome" führt zu einer nachhaltigen Beeinflussung nahezu aller Kaskadensysteme, Regelkreise und Funktionen des menschlichen Organismus. Ausmaß und Schwere und nicht zuletzt die Mortalität des Krankheitsbildes hängen dabei weniger von der Zahl und Aggressivität der eingedrungenen Pathogene ab, sondern vielmehr vom Grad der Homöostasestörungen auf Zell– und Organebene.

An der Initiierung des inflammatorischen Geschehens ist das Immunsystem mit seinen löslichen (Komplement–System, Akute–Phase–Reaktion, Zytokine) und zellulären Komponenten (Monozyten, Makrophagen, neutrophile und dendritische Zellen, natürliche Killerzellen) ganz wesentlich beteiligt, indem es einerseits die Effektoren einer überschießenden Entzündungsantwort und andererseits die Mediatoren zu anderen Regelkreisen (endokrines System, Gerinnung, Endothelfunktion) stellt. In den endokrinologischen Regelkreisen führt die schwere Sepsis zu einer Vielzahl von Störungen, die natürlich interindividuell und je nach Schwere des Krankheitsbildes erheblich variieren können: Im Rahmen des sogenannten neuroendokrinen Stress–Syndroms kommt es in der Akutphase zu einer Aktivierung der durch den Hypophysenvorderlappen vermittelten Funktionen, die in der chronischen Phase von einer reduzierten hypothalamischen Aktivierung mit verringerter Sekretion von Wachstumshormon, thyreoidstimulierendem Hormon, Prolaktin und luteinisierendem Hormon abgelöst wird. Daraus resultiert eine Minderaktivierung peripherer metabolischer Zielorgane.

Die therapeutischen Korrekturmöglichkeiten durch adjunktive Therapieansätze wie die intensivierte Insulintherapie, die Gabe von niedrig dosiertem Hydrokortison und die Gerinnungsmodulation mit Drotrecogin alfa (aktiviert) sind in ihren Stellenwert zwar noch umstritten, sollten unter Beachtung der nationalen und internationalen Leitlinien und Empfehlungen allerdings weiterhin für die differenzierte Therapie der septischen Heterostase eingesetzt werden.

Abstract

Severe sepsis and septic shock may have a lasting effect on all human endocrinologic, coagulatory and metabolic regulatory circuits with the consequence of severe dysregulation of homoeostasis. Adjunctive therapeutic options like intensive insulin therapy, low–dose hydrocortisone and modulation of coagulation by drotrecogin alfa (activated) are still controversial discussed, but should be used according to the national and international guidelines for a sophisticated treatment of septic heterostasis.

Kernaussagen

  • Die Pathophysiologie der schweren Sepsis wird auch heute noch häufig als rein inflammatorische Überreaktion des Immunsystems auf eine Infektion simplifiziert. Tatsächlich sind die klinisch darstellbaren Organversagen jedoch das Resultat einer komplexen Homöostasestörung nahezu aller Regelkreise und Kaskadensysteme des menschlichen Organismus.

  • Auch im neuroendokrinen System kommt es im Rahmen der Sepsis zu nachhaltigen Störungen: Die Kortisol–Synthese und die zirkadiane Rhythmik der Kortisol–Sekretion sind herabgesetzt; es kommt zur Hyperreninämie und zum Hypoaldosteronismus; die Synthese und Sekretion von Schilddrüsenhormonen sind gestört; die Vasopressin–Synthese ist vermindert; die Plasmakonzentrationen der männlichen und weiblichen Geschlechtshormone sind herabgesetzt; und der Glukose–, Fett– und Insulinstoffwechsel ist nachhaltig gestört.

  • Unabhängig von der vorherigen Kortisolbestimmung und/oder einem ACTH–Test sollte der Einsatz von niedrig dosiertem Hydrokortison nur bei jenen Patienten erfolgen, die trotz adäquater Volumen– und Katecholamintherapie den Schockzustand nicht überwinden.

  • Die intensivierte Insulintherapie ist bei niedrigen Zielwerten (6,1mmol/l bzw. 110mg/dl) mit einem hohen Risiko für hypoglykämische Episoden behaftet. Daher wird nun für Patienten mit schwerer Sepsis ein Zielwert von 8,3mmol/l (150mg/dl) unter Einsatz eines validierten Therapieprotokolls empfohlen.

  • Die Beeinträchtigung der Blutgerinnung variiert je nach Schweregrad der Sepsis von leichten Abweichungen der Gerinnungsparameter bis hin zu Verbrauchskoagulopathie und/oder disseminierter intravasaler Gerinnung (DIC). Es kommt zu einer gesteigerten Expression von Tissue Factor; Kontakt–System (Faktor XI + XII, Präkallikrein), Thrombozyten sowie das Endothel werden aktiviert und die Bildung natürlicher Gerinnungsinhibitoren (Antithrombin, Protein C, tissue factor pathway inhibitor) wird beeinträchtigt.

  • Drotrecogin alfa (aktiviert) sollte bei mindestens 2 Organversagen bzw. einem APACHE II–Score von 25 folgendermaßen eingesetzt werden: innerhalb von 48 Stunden 24μg/kgKG/h über 96h unter Beachtung der Kontraindikationen und Warnhinweise.

Literatur

  • 1 Bochud PY, Calandra T.. Pathogenesis of sepsis: new concepts and implications for the future treatment.  BMJ. 2003;  326 262-266
  • 2 Annane D, Bellissant E, Cavaillon JM.. Septic shock.  Lancet. 2005;  365 63-78
  • 3 Brünnler T, Wrede CE.. Endokrine Störungen bei kritisch Kranken.  Intensivmed. 2005;  42 639-652
  • 4 Henzen C.. Glukokortikoide in Stresssituationen.  Schweiz Med Forum. 2004;  4 1187-1191
  • 5 Milde AS, Böttiger BW, Morcos M.. Nebennierenrinde und Steroide.  Anästhesist. 2005;  54 639-654
  • 6 Arlt W, Allolio B.. Adrenal insufficiency.  Lancet. 2003;  361 1881-1893
  • 7 Henzen C, Kobza R, Schwaller–Protzmann B. et al. . Adrenal function during coronary artery bypass grafting.  Eur J Endocrinol. 2003;  148 663-668
  • 8 Lamberts SW, Bruining HA, de Jong FH.. Corticosteroid therapy in severe illness.  N Engl J Med. 1997;  337 1285-1292
  • 9 Lefering R, Neugebauer EA.. Steroid controversy in sepsis and septic shock: a meta–analysis.  Crit Care Med. 1995;  23 1294-1303
  • 10 Cronin L, Cook DJ, Carlet J. et al. . Corticosteroid treatment for sepsis: a critical appraisal and meta–analysis of the literature.  Crit Care Med. 1995;  23 1430-1439
  • 11 Annane D, Sébille V, Troché G. et al. . A 3–level prognostic classification in septic shock based on cortisol levels and cortisol response to cortocotropin.  JAMA. 2000;  283 1038-1045
  • 12 Briegel J, Forts H, Haller M. et al. . Stress doses of hydrocortisone reverse hyperdynamic septic shock: a prospective, randomized, double–blinded, single–center study.  Crit Care Med. 1999;  27 723-732
  • 13 Reinhart K, Brunkhorst FM, Bone HG. et al. . Diagnose und Therapie der Sepsis. S2–Leitlinien der Deutschen Sepsisgesellschaft e.V. (DSG) und der Deutschen Interdisziplinären Vereinigung für Intensiv– und Notfallmedizin (DIVI).  Intensiv Notfallbeh. 2006;  31 3-32
  • 14 Annane D, Sebille V, Charpentier L. et al. . Effect of treatment with low doses of hydrocortisone and fludrocortisone on mortality in patients with septic shock.  JAMA. 2002;  288 862-871
  • 15 Sprung C, Annane D, Keh D. et al. . Hydrocortisone therapy für patients with septic shock.  N Engl J Med. 2008;  358 111-124
  • 16 Keh D.. Low–dose Hydrocortison: Weiterhin eine Option ?.  J Anästhesie Intensivbehandlung. 2008;  1 162-163
  • 17 Dellinger RP, Levy MM, Carlet JM. et al. . Surviving Sepsis Campaign: international guidelines for management of severe sepsis and septic shock: 2008.  Intensive Care Med. 2008;  36 296-327
  • 18 Mizock BA.. Alterations in fuel metabolism in critical illness: hyperglycaemia.  Best Pract Res Clin Endocrinol Metab. 2001;  15 533-551
  • 19 McCowen KC, Malhotra A, Bistrian BR.. Stress–induced hyperglycemia.  Crit care Med. 2001;  17 107-124
  • 20 Bjerke HS, Shabot MM.. Glucose intolerance in critically ill surgical patients: relationship to total parenteral nutrition and severity of illness.  Am Surg. 1992;  58 728-731
  • 21 Malmberg K.. Prospective randomized study of intensive insulin treatment on long term survival after acute myocardial infarction in patients with diabetes mellitus.  BMJ. 1997;  314 1512-1515
  • 22 Van den Berghe G, Baxter RC, Weekers F. et al. . A paradoxical gender dissociation within the growth hormon/insulin–like growth factor 1 axis during protracted critical illness.  J Clin Endocrinol Metab. 2000;  85 183-192
  • 23 Finney SJ, Zekveld C, Elia A. et al. . Glucose control and mortality in critically ill patients.  JAMA. 2003;  290 2041-2047
  • 24 Van den Berghe G, Wouters P, Weekers F. et al. . Intensive insuline therapy in the critically ill patients.  N Engl J Med. 2001;  345 1359-1367
  • 25 Capes SE, Hunt D, Malmberg K. et al. . Stress hyperglycaemia and increased risk of death after myocardial infarction in patients with and without diabetes : a systemic overview.  Lancet. 2000;  355 773-778
  • 26 Lind L, Lithell H.. Impaired glucose and lipid metabolism seen in intensice care patients is related to severity of illness and survival.  Clin Intensive Care. 1994;  5 100-105
  • 27 Furnary AP, Gao G, Grunkemeier GL. et al. . Continuous intravenous insulin infusion reduces mortality in patients with diabetes undergoing coronary artery bypass grafting.  J Thorac Cardiovasc Surg. 2003;  125 1007-1018
  • 28 Furnary AP, Zerr KJ, Grunkemeier GL. et al. . Continuous intravenous insulin infusion reduces the incidence of deep sternal wound infection in diabetic patients after cardiac surgical procedures.  Ann Thorac Surg. 1999;  67 352-360
  • 29 Walia S, Sutcliffe AJ.. The relationship between blood glucose, mean arterial pressure and outcome after severe head injury: an observational study.  Injury. 2002;  33 339-344
  • 30 Collier B, Diaz J, Forbes R. et al. . The impact of a normoglycemic management protocol on clinical outcomes in the trauma intensive care unit.  JPEN. 2005;  29 353-359
  • 31 Brunkhorst FM, Engel C, Bloos F. et al. . Intensive insulin therapy and pentastarch resuscitation in severe sepsis.  N Engl J Med. 2008;  358 125-139
  • 32 Krinsley JS.. Effect of an intensive glucose management protocol on the mortality of critically ill adult patients.  Mayo Clin Proc. 2004;  79 992-1000
  • 33 Adolph M.. Lipid emulsions in parenteral nutrition.  Ann Nutr Metab. 1999;  43 1-13
  • 34 Kreymann G, Ebener C, Hartl W. et al. . DGEM–Leitlinie Enterale Ernährung: Intensivmedizin.  Aktuel Ernaehr Med. 2003;  28
  • 35 Kreymann KG, Berger MM, Deutz NEP. et al. . ESPEN Guidelines on Enteral Nutrition: Intensive Care.  Clin Nutr. 2006;  25 210-223
  • 36 Levi M, ten cate H, van der Poll T.. Disseminated intravascular coagulation: state of the art.  Thromb Haemost. 1999;  82 695-705
  • 37 Vallet B.. Microthrombosis in sepsis.  Minerva Anesthesiol. 2001;  67 298-301
  • 38 Shimamura K, Oka K, Nakazawa M. et al. . Distribution patterns of microthrombi in disseminated intravascular coagulation.  Arch Path Lab Med. 1983;  107 543-547
  • 39 Sablotzki A, Nestler F, Czeslick E.. Adjunktive Sepsistherapie: Gerinnungsinhibitoren und anti–inflammatorische Effekte.  Intensivmed. 2005;  42 146-155
  • 40 Taylor FB, Emerson TE, Jordan R. et al. . Antithrombin–III prevents the lethal effects of Escherichia coli infusion in baboons.  Circ Shock. 1988;  26 227-235
  • 41 Taylor FB, Chang A, Esmon CT. et al. . Protein C prevents the coagulopathic and lethal effects of Escherichia coli infusion in the baboon.  J Clin Invest. 1987;  79 918-925
  • 42 Carr C, Bild CS, Chang AC. et al. . Recombinnt E.coli–derived tissue factor pathway inhibitor reduces coagulopathic and lethal effects in the baboon gram–negative model of septic shock.  Circ Shock. 1994;  44 126-137
  • 43 Warren BL, Eid A, Singe P. et al. . High dose antithrombin III in severe sepsis: a randomized controlled trial.  JAMA. 2001;  286 1869-1878
  • 44 Abraham E, Reinhart K, Opal SM. et al. . Efficacy and safety of tifacogin (recombinant tissue factor pathway inhibitor) in severe sepsis.  JAMA. 2003;  290 238-247
  • 45 Bernard GR, Vincent JL, Laterre PF. et al. . Efficacy and safety of recombinant human activated protein C for severe sepsis.  N Engl J Med. 2001;  344 699-709
  • 46 Trappe RU, Riess H.. Verbrauchskoagulopathie – disseminierte intravasale Gerinnung. Intensivmedizin up2date 2006: 217-228
  • 47 Dreyfus M, Masterson M, David M. et al. . Replacement therapy with a monoclonal antibody purified protein c concentrate in newborns with severe congenital protein c deficiency.  Sem Thromb Hemost. 1995;  21 371-381
  • 48 Esmon CT.. The roles of protein C and thrombomodulin in the regulation of blood coagulation.  J Biol Chem. 1989;  264 4743-4746
  • 49 Liaw PCY, Neuenschwander PF, Smirnov MD. et al. . Mechanisms by which soluble endothelial cell protein C receptor modulates protein C and activated protein C function.  J Biol Chem. 2000;  275 5447-5452
  • 50 Taylor jr FB, Steams–Kurosawa DJ, Kurosawa S. et al. . The endothelial cell protein C receptor aids in host defense against Escherichia coli sepsis.  Blood. 2000;  95 1680-1686
  • 51 Taylor jr FB, Stern DM, Nawroth PP. et al. . Activated protein C prevents E. coli induced coagulopathy and shock in the primate.  Circulation. 1986;  74
  • 52 Cobas–Meyer M, Langenfeld H, Rossaint R. et al. . PROWESS, ENHANCE und ADDRESS – Klinische Konsequenzen für die Behandlung mit Drotrecogin alfa (aktiviert).  Anaesthesist. 2006;  55
  • 53 Abraham E, Laterre PF, Garg R. et al. . Drotecogin alfa (activated) for adults with severe sepsis and a low risk of death.  N Engl J Med. 2005;  353 1332-1341
  • 54 Levi M, Levy M, Williams MD. et al. . Prophylactic heparin in patients with severe sepsis treated with drotrecogin alfa (activated).  Am J Respir Crit Care Med. 2007;  176 483-490
  • 55 www.ihi.org/ihi/topics/criticalcare/sepsis .

Prof. Dr. med. Armin Sablotzki
PD Dr. med. Marius G. Dehne
PD Dr. med. Elke Czeslick

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