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Hitzeschockproteine als forensisch und klinisch bedeutende Stressmarker

Teil 2: Rechtsmedizinische Relevanz

Heat-shock proteins as forensically and clinically important stress markers

Part 2: Forensic relevance

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Zusammenfassung

Aufgrund ihrer starken Expression, v. a. ausgelöst durch thermalen Stress, sind Hitzeschockproteine (HSP) Gegenstand molekularbiologischer und immunhistochemischer Untersuchungen bei Todesfällen mit prämortalen Temperatureinflüssen sowie zur Pathogenese des plötzlichen Kindstodes. Mithilfe der immunhistochemischen Darstellung können HSP direkt im Organgewebe sichtbar gemacht werden. Bei Hitzestress kommt es zu typischen histopathologischen Expressionsmustern in Lungen- und Nierengewebe, die sich von anderen Todesursachen ohne thermische Einflüsse unterscheiden. Der Nachweis prämortaler Temperatureinflüsse kann bei der Vitalitätsbestimmung von Brandopfern oder der Feststellung einer letalen Unterkühlung als Todesursache schwierig oder sogar unmöglich sein. In diesen Fällen kann die Untersuchung der HSP-Expression hilfreich sein.

Abstract

Due to strong expression of heat-shock proteins (HSP) triggered by thermal stress, they are of forensic interest and the subject of molecular biological and immunohistochemical investigations in deaths with premortem temperature effects and the pathogenesis of sudden infant death syndrome. Immunohistochemical staining enables a direct visualization of HSPs in organ tissue. Heat stress results in typical histopathological organ findings in lung and kidney tissues, which are different from other causes of death without thermal influences. The detection of premortem temperature effects can be difficult or even impossible in determining the vitality of burn victims or the detection of fatal hypothermia as the cause of death. In such cases, the investigation of the expression of HSP can be helpful.

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Authors and Affiliations

  1. Institut für Rechtmedizin, Universitätsklinikum Bonn, Stiftsplatz 12, 53111, Bonn, Deutschland

    E. Doberentz & B. Madea

Authors
  1. E. Doberentz
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  2. B. Madea
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Correspondence to E. Doberentz.

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Autoren

E. Doberentz gibt an, dass kein finanzieller Interessenkonflikt besteht. Nichtfinanzielle Interessen: Fachärztin für Rechtsmedizin, Institut für Rechtsmedizin, Universität Bonn | Oberärztin und Stellvertreterin des Institutsleiters | Mitglied im Berufsverband Deutscher Rechtsmediziner e. V. | Mitglied der Deutschen Gesellschaft für Rechtsmedizin e. V. B. Madea gibt folgende mögliche finanzielle Interessenkonflikte an: Reise‑/Übernachtungskosten, bezahlte Teilnehmergebühren für aktive Tagungsteilnahme: 05.–07.07.2018 International Congress, Universität La Sapienza Rom, Italien | 12. und 13.01.2019 International Symposium on Forensic Pathology, Universität Wakayama, Japan. Nichtfinanzielle Interessen: Institutsleiter, Institut für Rechtsmedizin, Universität Bonn, Bonn.

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Für diesen Beitrag wurden von den Autoren keine Studien an Menschen oder Tieren durchgeführt. Für die aufgeführten Studien gelten die jeweils dort angegebenen ethischen Richtlinien.

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B. Madea, Bonn

CME-Fragebogen

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Welcher Einflussfaktor kann bei einer letalen Unterkühlung am ehesten dazu führen, dass makromorphologische Unterkühlungsbefunde spärlich ausgeprägt sind oder vollständig fehlen?

Kälteexposition durch Immersionshypothermie

Vorliegen einer langen Agoniedauer

Geringe Differenz zwischen Körper- und Umgebungstemperatur

Überwiegend windstille Umgebungsbedingungen

Fehlen eines paradoxen Wärmegefühls

Bei einer letalen Hypothermie kann im zerebralen Kortex eine verstärkte HSP-Expression nachgewiesen werden. Bei welchem weiteren Organ ist eine solche Expression noch am ehesten feststellbar?

Lunge

Herz

Leber

Niere

Pankreas

Bekannte Vitalitätszeichen können bei Brandtodesfällen fehlen. Bei welcher Konstellation wäre das Fehlen von Vitalitätszeichen trotz vorhandener Vitalität am wenigsten wahrscheinlich?

Schneller Todeseintritt durch Aufenthalt im Brandherd

Rasches Herz-Kreislauf-Versagen durch Hitzeschock

Unmittelbares Verbrennen der Person im Freien

Protrahiertes Versterben bei einem Kabelbrand

Verzögerter Eintritt einer relevanten Rußentwicklung

Bei welcher Temperatur kommt es am ehesten zu einer sofortigen irreversiblen Schädigung des Gewebes?

44 °C

55 °C

64 °C

70 °C

82 °C

Sie untersuchen einen Brandtodesfall und wollen als unterstützende Untersuchung zur Bestimmung der Vitalität zum Zeitpunkt des Brandausbruchs die HSP-Expression prüfen. Welche Hitzeschockproteine sind bei Brandtodesfällen ein guter Indikator für die Vitalität zum Zeitpunkt des Brandausbruchs?

HSP 23 und 30

HSP 24 und 40

HSP 25 und 50

HSP 26 und 60

HSP 27 und 70

Ein 85-jähriger Mann wird am Heiligabend nach einem Wohnungsbrand tot aufgefunden. Die Polizei ermittelt, dass der Mann auf einem Sofa schlief und unmittelbar nebenan der Weihnachtsbaum in Brand geriet. Folgende Befunde werden erhoben: Rußaspiration und -verschlucken negativ. Keine Hitzeschädigung der Schleimhaut der oberen Atemwege. CO-Hb-Konzentration im Femoralvenenblut 16 %. HSP27- und HSP70-Expression der Bronchien und Nierentubuli hochgradig positiv. Stenosierende koronare Herzkrankheit (KHK). Die Konzentration von HSP steigt bei Zellstress an; dabei sind Stresszustände durch zunehmende Anfärbbarkeit immunhistochemisch objektivierbar. Welcher prozentuale Anteil an positiver Färbung ist dabei für eine drittgradige HSP-Expression (im Sinne einer intensiven Anfärbbarkeit) erforderlich?

Mindestens 50 %

Mindestens 55 %

Mindestens 60 %

Mindestens 65 %

Mindestens 70 %

Welche beiden Organe sind mittels Untersuchung der HSP-Expression zur Feststellung einer Vitalität bei Brandtodesfällen am ehesten geeignet?

Gehirn, Nieren

Herz, Nieren

Lungen, Nieren

Lungen, Leber

Nieren, Leber

Hyperthermie zählt zu den derzeit bekannten Risikofaktoren des plötzlichen Kindstodes. Einen möglichen Ansatzpunkt für die weitere Forschung bietet dabei die Untersuchung der HSP-Expression. Welche Aussage ist nach derzeitiger Datenlage hinsichtlich des Zusammenhangs zwischen plötzlichem Kindstod und HSP-Expression am ehesten zutreffend?

Derzeit ist nur eine Expression von HSP 60 weitgehend belegt.

Derzeit ist allenfalls eine Expression von HSP 70 relativ gesichert.

Derzeit ist lediglich eine Expression von HSP 27 überwiegend reproduzierbar.

Derzeit ist eine Expression von mehreren HSP bereits valide eruiert.

Derzeit ist eine Expression von HSP nicht sicher nachweisbar.

Welche Temperatur gilt als optimaler Stimulus für eine HSP-Expression?

38,8–39,9 °C

39,5–40,7 °C

40,0–41,2 °C

41,8–42,5 °C

42,0–43,1 °C

Bei chronischem Methamphetaminkonsum kann es u. a. zu verschiedenen Herzerkrankungen und Begleiterkrankungen von Lungen und Leber kommen. Welche weiteren lebensbedrohlichen Komplikationen kann einer solcher Konsum begünstigen?

Ausgedehnte Milzinfarkte

Maligne Hyperthermie

Diffuse Hirngewebsnekrosen

Fortgeschrittene Arteriolosklerose

Metastasierende Osteosarkome

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Doberentz, E., Madea, B. Hitzeschockproteine als forensisch und klinisch bedeutende Stressmarker. Rechtsmedizin 29, 303–319 (2019). https://doi.org/10.1007/s00194-019-0324-4

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