Luftblasen aktivieren das Komplement und lösen ex vivo in humanem Vollblut Hämostase sowie C3-abhängige Zytokinfreisetzung aus

Venous air embolism, which may complicate medical and surgical procedures, activates complement and triggers thromboinflammation. In lepirudin-anticoagulated human whole blood, we examined the effect of air bubbles on complement and its role in thromboinflammation. Whole blood from 16 donors was incubated with air bubbles without or with inhibitors of C3, C5, C5aR1, or CD14. Complement activation, hemostasis, and cytokine release were measured using ELISA and quantitative PCR. Compared with no air, incubating blood with air bubbles increased, on average, C3a 6.5-fold, C3bc 6-fold, C3bBbP 3.7-fold, C5a 4.6-fold, terminal complement complex sC5b9 3.6-fold, prothrombin fragments 1+2 (PTF1+2) 25-fold, tissue factor mRNA (TF-mRNA) 26-fold, microparticle tissue factor 6.1-fold, β-thromboglobulin 26-fold (all p < 0.05), and 25 cytokines 11-fold (range, 1.5-78-fold; all p < 0.0001). C3 inhibition attenuated complement and reduced PTF1+2 2-fold, TF-mRNA 5.4-fold, microparticle tissue factor 2-fold, and the 25 cytokines 2.7-fold (range, 1.4-4.9-fold; all p < 0.05). C5 inhibition reduced PTF1+2 2-fold and TF-mRNA 12-fold (all p < 0.05). C5 or CD14 inhibition alone reduced three cytokines, including IL-1β (p = 0.02 and p = 0.03). Combined C3 and CD14 inhibition reduced all cytokines 3.9-fold (range, 1.3-9.5-fold; p < 0.003) and was most pronounced for IL-1β (3.2- versus 6.4-fold), IL-6 (2.5- versus 9.3-fold), IL-8 (4.9- versus 8.6-fold), and IFN-γ (5- versus 9.5-fold). Antifoam activated complement and was avoided. PTF1+2 was generated in whole blood but not in plasma. In summary, air bubbles activated complement and triggered a C3-driven thromboinflammation. C3 inhibition reduced all mediators, whereas C5 inhibition reduced only TF-mRNA. Combined C5 and CD14 inhibition reduced IL-1β release. These data have implications for future mechanistic studies and possible pharmacological interventions in patients with air embolism.

Abstract aus PubMed (NCBI) für den zitierten Eintrag, in der Originalsprache wiedergegeben. Maßgeblich ist die Fassung der Originalpublikation.

Das Abstract wird nicht übersetzt, damit die eigene Wortwahl der Autoren erhalten bleibt.

In Lepirudin-antikoaguliertem Vollblut von 16 Spendern lösten Luftblasen im Vergleich zu Blut ohne Luft eine Komplement- und Hämostaseaktivierung sowie Zytokinfreisetzung aus: C3a 6,5-fach, C5a 4,6-fach, sC5b9 3,6-fach, PTF1+2 25-fach, TF-mRNA 26-fach, mikropartikulärer Gewebsfaktor 6,1-fach und 25 Zytokine im Mittel 11-fach (alle p < 0,05 bis p < 0,0001). Eine C3-Inhibition dämpfte sämtliche Mediatoren; eine C5-Inhibition senkte PTF1+2 und TF-mRNA. Die kombinierte C3- und CD14-Hemmung reduzierte alle Zytokine 3,9-fach. Die Autoren schlussfolgern, dass Luftblasen eine C3-getriebene Thromboinflammation auslösen.

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