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The Effect of the Patients Nutritional Status on Immune Alterations Induced by Ischemic Stroke

  • Ischemic stroke is one of the leading causes of death and disability throughout the world. One important aspect of stroke pathophysiology are immunological changes after stroke, especially a combination of post stroke immunodepression, leading to infectious complications after stroke and an activation of the immune system, leading to cerebral injury. Adipose tissue has several immunological functions and obesity leads to immunological complications and is accompanied by a chronic immune activation. To study the effects of body weight and obesity on the immune system and measure weight and fat tissue changes after ischemic stroke we conducted the LIPS Trial and enrolled 50 stroke patients and 16 control subjects between July 2015 and July 2016. On the day of admission and on the days 1, 2, 3, 4, 5, 7, 30, 90 and 180 after admission stroke patients were weighed with an in-bed scale, body composition was measured with BIA, the triceps-skin fold thickness was measured, the NIHSS scale was obtained and blood was drawn. FACS-analysis was performed and triglycerides,cholesterol, CRP and PCT were measured at the central laboratory facility of the Universitätsmedizin Greifswald. Luminex-multiplex analysis for multiple cyto- and chemokines was performed at the Multiplex Facility at the University Leiden. A cerebral MRI and an abdominal MRI were performed shortly after admission and on days 5-7 for most patients and the infarct volume, abdominal fat and hepatic fat percentage were measured. On days 30, 90 and 180 after stroke Bartel Index and mRS were obtained. After stroke our patients showed the typical immunological changes described previously as stroke induced immune alterations, namely a post stroke immunodepression as well as signs of an activated immune system and an acute phase response. Our patients lost weight, but only 1.7 ± 0.5 kg. Skinfold thickness did not change during the course of our trial and abdominal fat measurement did not change in stroke patients. Immunological parameters (leukocytes, neutrophils,CRP, PCT, IL-6) did not differ between BMI subgroups (normal weight: BMI < 25,overweight: BMI ≥ 25, < 30, obese: BMI ≥ 30) and in this trial we could not detect a difference in patients with normal weight, overweight or obesity in the post stroke periode. In an additional analysis we could show that rapid clinical improvement did result in a rapid improvement of post stroke immune alterations, especially for leukocytes, neutrophils, IL-6 and CRP.
  • Der ischämische Schlaganfall ist eine der führenden Ursachen für Tod und Behinderung weltweit. Ein wichtiger Faktor der Schlaganfall-Pathophysiologie sind immunologische Veränderungen nach dem Schlaganfall mit einer Kombination aus einer Immunsuppression nach dem Schlaganfall, welche zu infektiösen Komplikationen führt, aber auch proinflammatorischen Veränderungen, die zu einer Zunahme des zerebralen Schadens führt. Das menschliche Fettgewebe besitzt immunologische Funktionen und Übergewicht und Adipositas führt zu immunologischen Veränderungen und wird von einer chronischen Aktivierung des Immunsystems begleitet. Um die Effekte des Körpergewichts und der Adipositas auf das Immunsystem zu studieren und die Veränderungen des Körpergewichts und des Fettgewebes nach Schlaganfall zu messen, führten wir die LIPS-Studie durch, hierzu schlossen wir zwischen Juni 2015 und Juli 2016 insgesamt 50 Schlaganfall-Patienten und 16 Kontrollprobanden in diese Studie ein. Am Aufnahmetag sowie an den Tagen 1, 2, 3, 4, 5, 7, 30, 90 and 180 nach der Aufnahme wurden die Schlaganfallpatienten mit einer Bettenwage gewogen, die Körperzusammensetzung mit BIA gestimmt die Triceps-Hautfalte mit einem Kaliper gemessen, weiterhin wurde klinisch der NIHSS bestimmt und es erfolgten jeweils eine Blutentnahme. Die FACS-Analyse, die Bestimmung von Triglyceriden, Gesamt-, HDL- und LDL-Cholesterin, CRP und PCT wurden im Zentrallabor der Universitätsmedizin Greifswald bestimmt. Die Luminex-Multiplex Analyse zum Nachweis verschiedener Zyto- und Chemokine erfolgte in der Multiplex-Facility der Universität Leiden. Ein zerebrales MRT sowie ein MRT des Abdomens wurden kurz nach Aufnahme sowie zwischen den Tagen 5-7 nach Aufnahme angefertigt um das Infarktvolumen sowie die abdominelle Fettmasse sowie den Leberfettanteil zu bestimmen. An den Tagen 30, 90 und 180 nach Aufnahme wurden zusätzlich zu diesen Analysen auch der Barthel Index und der mRS bestimmt. Nach dem Schlaganfall zeigten unsere Patienten die typischen immunologischen Veränderungen nach Schlaganfall, nämlich eine Immunsuppression nach Schlaganfall zusammen mit Zeichen eines aktivierten Immunsystems. Unsere Patienten verloren Gewicht, allerdings lediglich 1.7 ± 0.5 kg, verglichen mit dem Aufnahmegewicht. Die Dicke der Triceps-Hautfalte änderte sich während unserer Studie nicht, auch die abdominelle Fettmessung zeigte keine Veränderungen. Die Immunologischen Parameter (Leukozyten, Neutrophile, CRP, PCT und IL-6 unterschieden sich zwischen den verschiedenen BMI Subgruppen nicht (Normalgewicht: BMI<25, Übergewicht: BMI ≥25, <30, Adipositas: BMI ≥30) und in unserer Studie konnten wir keine Unterschiede zwischen Patienten mit normalem Körpergewicht, Übergewicht und Adipositas in der Phase nach Schlaganfall detektieren. In einer zusätzlichen Analyse konnten wir zeigen, dass Patienten, die sich nach einem Schlaganfall klinisch rasch erholen eine Revertierung der Immunveränderungen nach Schlaganfall zeigen im Vergleich zu Patienten, die sich nicht erholen, insbesondere in Bezug auf Veränderungen der Leukozyten, der Neutrophilen, des IL-6 und des CPR.

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Metadaten
Author: Carl Witt
URN:urn:nbn:de:gbv:9-opus-25373
Title Additional (English):Der Einfluss des Ernährungsstatus von Schlaganfallpatienten auf die immunologischen Veränderungen nach Schlaganfall
Referee:Professor Dr. rer. nat. Dr. med. Johannes Boltze
Advisor:Professor Dr. med. Alexander Dressel
Document Type:Doctoral Thesis
Language:English
Year of Completion:2018
Date of first Publication:2019/03/12
Granting Institution:Universität Greifswald, Universitätsmedizin
Date of final exam:2019/02/22
Release Date:2019/03/12
Tag:Schlaganfall induzierte Immunschwäche
GND Keyword:Fettsucht, Hirninfarkt, Neuroimmunologie
Pagenumber:92
Faculties:Universitätsmedizin / Klinik und Poliklinik für Neurologie
DDC class:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 610 Medizin und Gesundheit