Pneumologie 2011; 65 - A39
DOI: 10.1055/s-0031-1296130

Einfluss einer CD26-Defizienz auf die Lungeninfektion mit Pseudomonas Aeruginosa in einem F344 Rattenmodell

M Neuhaus 1, A Munder 2, T Tschernig 3, S von Hörsten 4, M Ochs 1, A Schmiedl 1
  • 1Institut für Funktionelle und Angewandte Anatomie, Medizinische Hochschule Hannover
  • 2Klinik für Pädiatrische Pneumologie, Allergologie und Neonatologie, Medizinische Hochschule Hannover
  • 3Institut für Anatomie und Zellbiologie, Universitätsklinikum Homburg/Saar
  • 4Experimentelle Therapie, Franz-Petzoldt-Zentrum, Friedrich-Alexander-Universität, Erlangen-Nürnberg

Einleitung: CD26 (Dipeptidylpeptidase IV; DPP4), ein Transmembranprotein mit spezifischer Dipeptidylpeptidase-Aktivität und ein co-stimulierender Marker auf T Zellen, zeigt eine hohe Aktivität in der Lunge. Im Asthma-Modell wurde ein Anstieg der CD26 Expression beobachtet. Allerdings wiesen CD26-defiziente Rattenstämme eine geringere Entzündungsreaktion auf. Pseudomonas Aeruginosa (PA) ist einer der häufigsten Krankheitserreger bei nosokomialen Infektionen mit multiresistenten gram-negativen Bakterien. Trotzdem gibt es kaum Erkenntnisse über die zeitliche Kinetik der frühen Lungeninfektion.

Das Ziel dieser Studie ist, mehr Erkenntnisse über die zeit- und dosisabhängige Verteilung von PA in der Lunge von CD26 defizienten und Wildtyp F344 Ratten nach erfolgter endotrachealer Instillation der Keime zu gewinnen.

Methoden: 6 Tiere pro Stamm, Zeitpunkt und PA-Dosis wurden intratracheal mit 1×1010 bzw. 1×108 KBE PA (TB CF 10839) oder mit NaCl instilliert und nach 6 bzw. 24h zur Organgewinnung euthanasiert. Die pulmonale Verteilung der PA und die Strukturerhaltung des Lungenparenchyms wurden zunächst qualitativ mittels Licht- und Elektronenmikrokopie untersucht. Stereologische Untersuchungen werden derzeit durchgeführt.

Zusätzlich wurden von Lunge, Leber und Milz Gewebeproben homogenisiert und zur Bestimmung der koloniebildenden Einheiten (KBE) genutzt sowie Blutausstriche von arteriellem Blut angefertigt und von jeweils 2 Tieren bronchoalveoläre Lavages durchgeführt.

Ergebnisse: Bei ersten qualitativen elektronenmikroskopischen Begutachtungen wurden nach 6 sowie nach 24h in den mit der niedrigen Konzentration von PA instillierten Ratten nur vereinzelt Bakterien in den Alveolen gesehen. Nach Instillation mit der hohen PA-Dosis waren insbesondere basal die Alveolen teils mit zahlreichen Bakterien und Zelltrümmern gefüllt. Alveolarmakrophagen traten nur sporadisch auf. Zudem zeigte sich ein teils massiv ausgeprägtes intraalveoläres Ödem verbunden mit teils stark ausgeprägten Schäden des Alveolarepithels. Interstitiell und/oder intrakapillär fanden sich weder nach Applikation der niedrigen noch der hohen PA-Dosis Bakterien. KBE-Bestimmungen zeigten jedoch eine starke Keimbelastung von Leber und Milz. Qualitativ konnten keine signifikanten Unterschiede in der Keimverteilung und Strukturerhaltung in den beiden Substämmen festgestellt werden.

Literatur:

1. Mentlein R. Dipeptidyl-peptidase IV (CD26)–role in the inactivation of regulatory peptides. Regul Pept 85: 9–24, 1999.

2. Schade J, Stephan M, Schmiedl A, Wagner L, Niestroj AJ, Demuth HU, Frerker N, Klemann C, Raber KA, Pabst R, and von Horsten S. Regulation of Expression and Function of Dipeptidyl Peptidase 4 (DP4), DP8/9, and DP10 in Allergic Responses of the Lung in Rats. J Histochem Cytochem 56: 147–155, 2008.

3. Schmiedl A, Kerber-Momot T, Munder A, Pabst R, and Tschernig T. Bacterial distribution in lung parenchyma early after pulmonary infection with Pseudomonas aeruginosa. Cell Tissue Res 342: 67–73, 2010.

4. Schmiedl A, Krainski J, Schwichtenhovel F, Schade J, Klemann C, Raber KA, Zscheppang K, Beekmann T, Acevedo C, Glaab T, Wedekind D, Pabst R, von Horsten S, and Stephan M. Reduced airway inflammation in CD26/DPP4-deficient F344 rats is associated with altered recruitment patterns of regulatory T cells and expression of pulmonary surfactant proteins. Clin Exp Allergy 1794–1808, 2010.