Systemische en lokale ontsteking bij brandwond patiënten.

Bij weefselbeschadiging wordt een ontstekingsreactie geïnduceerd welke
essentieel is voor de bestrijding van binnendringende micro-organismen,
debridement van de wond en het genezingsproces.
Echter, bij patiënten met brandwonden wordt een massale ontstekingsreactie
geïnduceerd welke niet alleen een negatieve invloed heeft op het
genezingsproces, maar bovendien systemische effecten induceert welke kunnen
leiden tot secundair (orgaan) letsel. De biologische factoren betrokken bij
deze secundaire reactie zijn grotendeels onbekend.
De huidige studie onderzoekt verschillende immunologische factoren die
betrokken zijn bij bovenstaand proces.

Deel 1. De acute fase respons: Immunologische factoren en secundaire
orgaanschade
Een belangrijke factor bij de ontstekingsreactie is de acute fase respons
(AFR), waarbij het complement systeem een centrale rol speelt. Het is bekend
dat deze acute fase eiwitten zijn verhoogd tot maanden na het initiële trauma.
We hebben aangetoond dat deze eiwitten ook plaatselijk zijn verhoogd in de wond
tot tenminste 4 weken na brandwonden. Recent beschreven wij in een rat
brandwonden- model dat de toepassing van C1-esteraseremmer (C1-inh), een
complement remmer, verbeterde genezing van brandwonden en bovendien verminderde
systemische effecten (ontsteking van het hart) liet zien. Lokale en systemische
complement activatie in de mens is nog niet opgehelderd. Daarom willen we bij
brandwondpatiënten verschillende ontstekingsfactoren, die een relatie hebben
met complement activatie, en de vroege ontstekingsreactie in het bloed en in de
brandwond analyseren. Verder willen we de tijdspanne van infiltratie van
ontstekingscellen (bijvoorbeeld neutrofiele granulocyten, macrofagen en
lymfocyten) in de brandwond analyseren.

Deel 2. Ontsteking en brandenwond verdieping: neutrofiele extracellulaire traps
in de uitbreiding van necrose van de brandwond
Neutrofielen zijn de eerste ontstekingscellen in het wondgebied en zijn
cruciaal voor debridement van het beschadigde weefsel en het opruimen van
micro-organismen. Ze kunnen echter ook schadelijk zijn voor het
genezingsproces. Secundaire microvasculaire schade en trombose zijn belangrijke
onderliggende factoren voor de uitbreiding van necrose naar het vitale weefsels
grenzend aan de initiële brandwond. De vorming van neutrofiele extracellulaire
traps (NETosis) blijkt een belangrijke initiator te zijn van microvasculaire
schade, stolling en ontsteking bij niet- brandwonden ernstig trauma, sepsis en
autoimmuun ziekte. Echter, hun rol in brandwonden, een pathologie gekenmerkt
door uitgebreide (secundaire) weefselbeschadiging, langdurige ontsteking en
hypercoagulabiliteit, is onbekend. We hebben onlangs aanwijzingen gevonden voor
de betrokkenheid van NETosis in het ontstaan van microvasculaire trombose in
brandwonden. In een ratten brandwondmodel hebben we aangetoond dat
thrombusvorming in de bloedvaten in de brandwond significant hoger was dan in
niet-brandwondweefsel genomen uit het achterbeen van de rat (interne controle).
Opvallend is de aanwezigheid van trombi in gezonde huid monsters, wat het idee
van een grotere algemene systemische reactie ondersteunt. Verder vonden we
bewijzen van oorzakelijke factoren die resulteren in thrombusvorming na
brandwonden, zoals de vorming van neutrofiele extracellulaire traps (NET), een
toename van tissue factor (TF) (pro-coagulant) en een afname van DPP4 / CD26
(anti- coagulant) expressie in de bloedvaten.

Deel 3:Ontsteking, pijn en psychische stress

Pijn is een grote complicatie na brandwonden en het is nog steeds moeilijk te
behandelen. Brandwondpijn vloeit voort uit weefselontsteking waarbij een reeks
ontstekingsmediatoren worden vrijgegeven die op hun beurt pijnvezels
sensibiliseren en stimuleren gedurende het wondgenezingsproces.
Stress-geïnduceerde hyperalgesie kan de bestaande pijn verergeren. We zullen
associaties onderzoeken tussen ontsteking van de wonden, pijn en de
psychologische stressreactie.

Brandwond-gerelateerde ontstekingsreacties spelen een belangrijke rol bij
problemen in de wondgenezing en littekenvorming, induceren systemische effecten
welke resulteren in secundaire (orgaan) schade. Het belangrijkste doel van dit
project is om de verschillende inflammatoire mechanismen te ontrafelen, met als
doel uiteindelijk behandelingen te kunnen ontwikkelen die een positief effect
hebben op de wondgenezing.

In dit onderzoek zullen we samenwerken en de expertise van verschillende
onderzoeksgroepen combineren om een zo groot mogelijk deel van de totale
ontstekingsreactie te kunnen omvatten en zo de verschillende betrokken
ontstekingsmechanismen te ontrafelen:

• Onderzoeken van de relatie tussen lokale en systemische ontsteking en de
klinische uitkomst met betrekking tot cytokines, groeifactoren en complement
activatie
• Bepalen van de verhouding tussen NET in het bloed en NETosis in brandwonden
en hun voorspelende waarde met betrekking tot klinische uitkomst.
• Vaststellen van de timing van de verschillende mechanismen betrokken bij
wondgenezing en littekenvorming.
• Vaststellen van de correlatie tussen de bovengenoemde parameters en totaal
verbrand lichaamsoppervlak (TVLO%), co-morbiditeit en klinisch beloop.

Prospectieve observationele cohort studie bij alle volwassen brandwond
patiënten opgenomen op de IC. Duur van de studie is 4 jaar. Het onderzoek zal
worden uitgevoerd in Beverwijk (Rode Kruis Ziekenhuis). Ter referentie worden
20 gezonde vrijwilligers als controle groep gebruikt.

De belasting is beperkt tot bloed opnames via venapuncties en voor patiënten
met ernstige brandwonden ook verzameling van eschar tijdens geplande operaties.
De venapunctie procedures zijn ingebed in de klinische routine. Een extra
serumbuis bloed zal worden afgenomen. Venapuncties zijn veel voorkomende
procedures bij brandwondencentra en zullen worden uitgevoerd door
gekwalificeerde mensen. De verzameling van de (secundaire necrose/eschar)
debrideringen vindt plaats tijdens de klinische routine. Er zijn daardoor geen
extra risico's beschreven voor de proefpersonen.
Gezonde vrijwilligers: 2x bloedafname van 1 buisje 5 ml; risico's zijn
minimaal: bloedafnames kan pijn doen of een bloeduitstorting geven. De
hoeveelheid af te nemen bloed geeft geen problemen.