Pneumologie 2011; 65 - P430
DOI: 10.1055/s-0031-1272061

Erreger-induzierte Modulation von Inflammation und Remodeling im humanen Lungengewebe durch Regulation des Transforming Growth Factor beta (TGF-β)-Pseudorezeptors BAMBI

K Rohmann 1, J Rupp 1, T Goldmann 1, P Zabel 1, K Dalhoff 1, D Drömann 1
  • 1Universität zu Lübeck, Medizinische Klinik III

Akute Exazerbationen der COPD sind überwiegend durch verschiedene respiratorische Pathogene getriggert. Im Gegensatz zur akuten Inflammation ist unklar, wie persistierende Infektionen mit respiratorischen Pathogenen in die Regulation von Umbauprozessen (Remodeling) eingreifen.

Die Häufigkeit bakterieller Kolonisationen ermittelten wir durch Nachweis von Erreger-DNA in humanem Lungengewebe ex vivo mittels PCR.

Die akute inflammatorische Reaktion auf die in vitro-Infektion mit respiratorischen Pathogenen wurde durch ELISA-Analysen in Zell- und Gewebekultur-Überständen nachgewiesen. Das Lungengewebe wurde in HOPE-Lösung fixiert und für Immunohistochemie und in-situ-Hybridisierung verwendet.

In den ex vivo-Experimenten konnte bei 38% der COPD-Patienten (n=30) eine chronische Infektion mit nontypeable Haemophilus influenzae (NTHi) nachgewiesen werden (Kontrollen: 0%, n=11) mit Infektionsraten von 40–80% in Alveolarmakrophagen (AM) und 35–45% in Alveolarepithelzellen (AEZ).

In den in vitro-Experimenten konnten wir einen deutlichen Anstieg der Expression proinflammatorischer Zytokine nachweisen (Interleukin 8- [IL-8] Sekretion im humanen Lungengewebe: 185,4±42,5ng/ml vs. 210,6±51,1ng/ml, Medium vs. NTHi, p<0,01, n=16).

Als Effekt persistierender Infektionen im humanen Lungengewebe konnten wir zeigen, dass die Expression von TGF-β im humanen Lungengewebe und in Zellkulturexperimenten durch eine Infektion mit NTHi inhibiert wurde (Medium 1396±122pg/ml vs. NTHi 1268±98pg/ml, p<0,05, n=6). TGF-β gilt als zentraler Mediator von Gewebeumbau und -reparatur. Als Mechanismus für eine Inhibition der TGF-β-Induktion wurde eine gesteigerte Expression des TGF-β-Pseudorezeptors BAMBI (BMP and activin membrane bound inhibitor) gefunden. BAMBI bindet TGF-β und führt zu einer Unterbrechung der TGF-β-Signalkaskade.

Diese Daten zeigen, dass persistierende respiratorische Pathogene eine wesentliche Rolle in der Modulation von Remodeling-Prozessen im humanen Lungengewebe spielen.