Hypothermie und ihr Einfluss auf das Tumorwachstum

Zusammenfassung

Hintergrund

Abhängig vom Ausmaß der vorliegenden Erkrankung und des chirurgischen Eingriffs erfordern Operationen an der thorakalen Aorta Phasen des absoluten Kreislaufstillstands und zerebraler Minderperfusion. Seit Jahrzehnten wird hier die generalisierte Hypothermie zur Neuroprotektion eingesetzt. Inwiefern diese auch Einfluss auf die Entwicklung von Tumorerkrankungen nimmt, ist nach ersten Arbeiten von Temple Fay 1938 nicht hinreichend untersucht. Der hypotherme Kreislaufstillstand im Rahmen herzchirurgischer Operationen bietet die einzigartige Möglichkeit, heutzutage an die frühen Untersuchungen zur generalisierten Hypothermie anzuknüpfen.

Ziel der Arbeit

Es wird ein Überblick über die Entwicklung der generalisierten Hypothermie und kälteinduzierte zelluläre Veränderungen gegeben. Zudem wird der Einfluss der Hypothermie auf die Entwicklung von Tumorerkrankungen diskutiert.

Material und Methoden

Anhand ausgewählter Literaturarbeiten und ausgehend von eigenen Ergebnissen wird ein etwaiger Zusammenhang zwischen der generalisierten Hypothermie und dem Tumorwachstum beleuchtet.

Ergebnisse

In Abhängigkeit von Temperatur und Expositionszeit kann Kältestress ein Stagnieren des Zellzyklus, die Apoptose oder zelluläre Nekrose triggern. Auf der anderen Seite hat die generalisierte Hypothermie immunmodulatorische Auswirkungen auf die T‑Zell-Antwort, im Sinne einer Hemmung der zytotoxischen T‑Zell-Aktivität.

Schlussfolgerung

Sowohl eine Regression von Tumorerkrankungen durch Untergang vulnerabler Tumorvorstufen als auch eine Progression infolge hypothermer Immunsuppression sind denkbar. Hier sind weiterführende Untersuchungen nötig. Diese Fragestellungen würden sich an Patienten untersuchen lassen, die herz- und gefäßchirurgisch in Hypothermie operiert werden.

Abstract

Background

Depending on the extent of the disease and the surgical intervention, thoracic aortic surgery often requires a period of total circulatory arrest resulting in reduced cerebral perfusion. For decades generalized hypothermia has been applied for neuroprotection in these cases; however, the influence of generalized hypothermia on the development of tumor diseases has not been satisfactorily reviewed since the first experiments of the neurosurgeon Temple Fay in 1938. Hypothermic circulatory arrest during open heart surgery nowadays provides a unique chance to re-examine the early investigations on generalized hypothermia.

Objectives

The history of generalized hypothermia is outlined and cold-induced cellular changes are reviewed. Moreover, the influence of hypothermia on the development of tumor diseases is discussed.

Methods

Based on a literature search and own results a possible interaction between generalized hypothermia and tumor growth was examined.

Results

Depending on the temperature and time of exposure cold stress can trigger cell cycle arrest, apoptosis and cellular necrosis. On the other hand, generalized hypothermia has an immunomodulatory impact on the t‑cell-mediated immune response suppressing the activity of cytotoxic t‑cells.

Conclusion

The regression of tumor diseases due to destruction of vulnerable tumor precursor stages as well as a progression resulting from hypothermic immunosuppression are conceivable. Further investigation is required. These questions could be reviewed in patients undergoing cardiovascular surgery in deep hypothermia.