Untersuchungen zur Oxidantien-Antioxidantien-Balance bei parenchymatösen Lungenerkrankungen

In der von der Wilhelm Sander-Stiftung geförderten Studie
„Pathogenetische Bedeutung von Störungen des Oxidantien/
Antioxidantien-Gleichgewichtes bei Lungengerüsterkrankungen“,
sollten die pathogenetisch relevanten oxidativen Faktoren für die
Entstehung fibrotischer Lungenveränderungen identifiziert und ihr
Zusammenspiel näher untersucht werden. In diesem Rahmen entstand
auch diese Arbeit, die zum Ziel hatte, eine Methode zu etablieren,
die extrazelluläre biologische Wirksamkeit der Sauerstoffradikale
von ex vivo kultivierten Alveolarmakrophagen zu erfassen. Zudem
sollte das Ausmaß der Radikalbildung von Alveolarmakrophagen bei
interstitiellen Lungenerkrankungen als möglicher funktioneller
Beitrag zur Fibroseentstehung gemessen werden sowie eine neue,
spezifischere Methode zur Aktivitätsbeurteilung bei interstitiellen
Lungenerkrankungen evaluiert werden. Es wurden insgesamt 16
Kontrollpersonen, fünf gesunde Raucher, 24 Patienten mit
fibrosierender und vier Patienten mit subklinischer Alveolitis
sowie sieben Patienten mit Sarkoidose, sieben Patienten mit EAA und
acht Patienten nach LTx/HLTx untersucht. Lavagezellen wurden auf
Plastikplatten ausgesät, AM konnten so adhärieren, die übrigen
Zellen wurden abgespült und die Platten mit einer 50 µM
Glutathionlösung inkubiert. Der Abfall des reduzierten Glutathions
in der Testlösung wurde durch Zugabe von Ellmanns Reagenz gemessen.
Zusätzlich wurden andere Parameter des Oxidantien/
Antioxidantienhaushaltes, die Zellzahl und Zelldifferenzierung in
der BALF und der zelluläre Glutathionstoffwechsel, untersucht.
Anhand der gewonnenen Ergebnisse werden die aufgeworfenen Fragen
wie folgt beantwortet: • Es wurde eine Methode entwickelt, die den
biologisch tatsächlich wirksamen Effekt der Oxidantienproduktion
von Alveolarmakrophagen anhand der Oxidation des biologisch
relevanten Antioxidans Glutathion mißt und somit ex vivo die
extrazelluläreWirksamkeit der Oxidantienproduktion erfaßt. • Das
Ausmaß der Oxidantienproduktion der Alveolarmakrophagen weist in
der Zusammenschau mit den übrigen Parametern, dem
Methioninsulfoxidgehalt der BALF-Proteine und der Konzentration an
Glutathion in der BALF sowie der BALF-Zytologie, auf eine relevante
Rolle der oxidativen Aktivität der Alveolarmakrophagen zumindest
für oxidative Läsionen im Kompartiment der ELF hin. • Die oxidative
Aktivität von Alveolarmakrophagen bei der ILD, der EAA und nach
LTx/HLTx sind sowohl vor, als auch nach Stimulation im Vergleich
zum Kontrollkollektiv signifikant erhöht. Bei gesunden Rauchern
liegt eine erhöhte Stimulierbarkeit der oxidativen Aktivität der AM
vor. • Die Gesamtzellzahl in der BALF, die Verminderung des
AMAnteiles und die Erhöhung des PMN-Anteiles in der
BALFZelldifferenzierung, die bisher zur Verlaufsbeurteilung
fibrosierender Lungenerkrankungen herangezogen wurden, sind
hinsichtlich oxidativer Phänomene vergleichsweise unspezifische
Parameter. Mit Hilfe der Messung der oxidativen Aktivität
pulmonaler Entzündungszellen kann ein Aspekt des tatsächlich
wirksamen zellvermittelten Beitrags zum aktuellen
Entzündungsgeschehen quantifiziert werden. • Die Befundkombination
einer erhöhten spontanen und stimulierten oxidativen Aktivität
kultivierter AM mit einer verminderten GSHred-Konzentration in der
BALF war mit einer erhöhten Met(O)-Bildung als Ausdruck oxidativer
Proteinläsionen assoziiert und fand sich bei Krankheitsbildern, die
gewöhnlich mit einer progressiven Fibrose und Destruktion
peripherer bronchopulmonaler Strukturen einhergehen. Dies könnte
als wichtiger Hinweis auf einen Zusammenhang zwischen oxidativer
Belastung und Fibrose gedeutet werden. Um die tatsächliche
klinische Bedeutung oxidativer Lungenparenchymschäden zu
analysieren, könnten antioxidative Therapiestrategien bei Patienten
mit fibrosierenden Lungenerkrankungen eingesetzt werden. Eine
entsprechende Pilotstudie mit N-acetylcytein als
Glutathion-Precursor wurde bereits erfolgreich abgeschlossen (Behr
et al., 1997; Behr et al., zur Publikation angenommen Oktober
2001). Seit März 2000 läuft eine entsprechende europäische
Multicenterstudie (IFIGENIA).e