Übersichten | Review Articles
Intensivmedizin | Intensive Care Medicine
F. Uhle, C. Philipsenburg, B. H. Siegler, K. Schmidt, S. Hofer, M. A. Weigand

Pathogenetische Aspekte der Sepsis-induzierten Mikrozirkulationsstörung und des septischen Schocks

Pathogenetic aspects of sepsis-induced microcirculatory disorders and septic shock

Schlüsselwörter Sepsis, Glykokalyx, Endothelbarriere, Mikrozirkulation, Stickstoffmonoxid
Keywords Sepsis, Glycocalyx, Endothelial Barrier, Microcirculation, Nitric Oxide
Zusammenfassung

Sepsis ist ein hochrelevantes, jedoch in weiten Teilen noch unverstandenes medizinisches Problem. Die Mikrozir­kulationsstörung als Folge inflamma­torischer Endothelzellveränderungen ist ein wesentlicher pathogenetischer Fak­- tor der Sepsis.


Dieser Review hat zum Ziel, zelluläre Mechanismen, die zur Ausbildung der Mikrozirkulationsstörung beitragen, zu beschreiben und so das Verständnis für die Pathophysiologie der Sepsis zu verbessern. Nach einer kurzen Definition von Sepsis und Mi­krozirkulation beschäftigt es sich mit den inflammatorischen Mechanismen und Folgen der Endothelschädigung unter Berücksichtigung der Rolle der Glykokalix und des Zytoskeletts für die Zell-Zell-Kommunikation und die endotheliale Barriere. Es beleuchtet die Rolle von Stickstoffmonoxid als Stellgröße des Vasotonus, die mitochondriale Dysfunktion als Ursache einer Störung der intrazellulären Sauerstoffverwertung und beschreibt Ursachen der Kapillarrarefizierung durch Obstruktion. Außerdem wird der Einfluss des cholinergen Systems auf die Entzündungsmodulation erläutert. Das Vollbild der Mikrozirkulationsstörung führt durch die Umverteilung des Blutflusses, Verlängerung der Diffusionsstrecke und die Unfähigkeit der Zellen, den angebotenen Sauerstoff zu verwerten, zu den Sepsis-typischen Organschädigungen. Die Protektion bzw. Wiederherstellung der Endothelzellfunktion könnte daher der Schlüssel zu einer erfolgreichen Sepsis-Therapie sein und sollte einen hohen Stellenwert in der aktuellen Sepsis-Forschung einnehmen.

Summary Sepsis is a highly relevant clinical pro­- blem, yet its pathophysiology is poorly understood. A microcirculatory disorder due to inflammatory changes of the endothelial cells is crucial for the development of sepsis. This review aims to improve the understanding of sepsis pathophysiology by describing cellular mechanisms that are prone to cause microcirculatory disorder. After a short definition of sepsis and microcirculation, it deals with the inflammatory mechanisms and consequences of endothelial damage with special respect to the role of the glycocalyx and the cytoskeleton in maintaining the endothelial barrier and facilitating intercellular communi­cation. It explains the role of nitric oxide as an important regulator of the vasotonus and the mitochondrial dysfunction as contributor to hypoxia as well as mechanical causes of capillary obstruction. Moreover, the influence of the cholinergic system on inflammatory modulation is elucidated. A fully developed microcirculatory disorder leads to hypoxic organ damage via a redistribution of blood flow, increase in diffusion distance and an intracellular incapacity of using oxygen. The protection or restoration of endothelial cell functions could be the key to a successful therapy of sepsis and should therefore be of high importance in today’s sepsis research.
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