Der Einfluss kurz- und mittelkettiger Fettsäuren auf die mitochondriale Funktion in akuter Entzündung

Sepsis ist ein hoch komplexes Krankheitsbild im Rahmen einer generalisierten Entzündungsreaktion, charakterisiert durch ein inkorrektes Zusammenspiel der den Organismus befallenden pathogenen Keime und dessen direkter immunologischer Antwort darauf, was zu einer abnormen und erhöhten Aktivierung von Entzündungsmediatoren führt. Dies geht mit einer hohen Mortalität auf Intensivstation meist im Rahmen eines Multiorganversagens einher. Die mitochondriale Dysfunktion spielt in der Pathophysiologie der Erkrankung eine Schlüsselrolle. Durch sie kommt es zu einem konsekutiven Rückgang der zellulären Energieversorgung und damit zu Aggravation von Zelltod und Apoptose. Ziel dieser Arbeit war es zu untersuchen, ob die in-vitro-Applikation von kurz- und mittelkettigen Fettsäuren die mitochondriale Funktion unter inflammatorischen Bedingungen verbessert und ob damit kurz- und mittelkettige Fettsäuren in der Sepsis eine potentielle Energiequelle und Bestandteile von klinischen Ernährungsregimen darstellen könnten. In einem experimentellen Ansatz wurden humane Nabelschnur-Endothelzellen und humane Monozyten im Hungermedium mit Hexan-, Heptan-, Oktansäure und Glukose inkubiert. Anschließend wurde in der High Resolution Respirometrie die Zellatmung und somit die mitochondriale Funktion in Echtzeit gemessen. In einer weiteren Untersuchungsreihe wurden die Zellen zusätzlich mit Tumornekrosefaktor- stimuliert, um die inflammatorischen Bedingungen zu simulieren. Die Ergebnisse zeigten, dass die Zugabe von kurz- und mittelkettigen Fettsäuren die mitochondriale Respirationskapazität in beiden Zellreihen erhöhen konnte. Keine der Fettsäuren induzierte eine Veränderung im Gehalt an mitochondrialer DNA oder führte zu einer vermehrten Expression proinflammatorischer Zytokine. Schlussfolgernd kann gesagt werden, dass kurz- und mittelkettige Fettsäuren unter inflammatorischen Bedingungen eine sichere und passende Energiequelle darstellen und die entzündungsbedingt eingeschränkte mitochondriale Respirationskapazität in gewissem Maße kompensieren können.