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).