Die intratracheale Injektion von Endotoxin führt zu einer systemischen Inflammationsreaktion bei frühgeborenen Lämmern – nicht jedoch bei Lämmern am Termin

Hintergrund: Eine chronische pulmonale und systemische Inflammationsreaktion ist häufig mit Chorioamnionitis und der Entstehung einer bronchopulmonalen Dysplasie (BPD) assoziiert. Bei Chorioamnionitis kommt es zu einer Kontamination der Amnionsflüssigkeit und der fetalen Lungenflüssigkeit mit Bakterien und deren Produkte.

Zielsetzung: Ziel unserer Studie war es, die Bedeutung proinflammatorischer Mediatoren in der fetalen Lungenflüssigkeit für pulmonale und systemische Inflammationsreaktion bei Frühgeborenen und Reifgeborenen zu evaluieren.

Methoden: Frühgeborene Lämmer (130d Gestationsalter(GA); volle Tragezeit 147d) und Lämmer nahe am Termin (141d GA) wurden post partum intubiert und für 6h mechanisch beatmet (Pinspir. 20cm Wassersäule, PEEP 4cm Wassersäule, Atemfrequenz 40/min). Die Tiere wurden per Los der Kontrollgruppe oder der Studiengruppe zugeteilt. Bei der Studiengruppe wurde Endotoxin (E. coli, Serotyp 055:B5) in einer Dosis von 10mg/kg intratracheal injiziert (n=4 für jedes Gestationsalter), während in der Kontrollgruppe 0,9% Kochsalzlösung injiziert wurde (n=6 für jedes Gestationsalter).

Ergebnisse: Nach intratrachealer Injektion von Endotoxin wurden bei frühgeborenen Lämmern in der broncholaveolären Lavage (BALF) 33,0±5,8×10⁶/kg neutrophile Granulozyten gewonnen im Vergleich zu 3,5±0,6×10⁶/kg in Kontrolltieren (p<0,05); bei Lämmern am Termin wurden 28,0±4,2×10⁶/kg neutrophile Granulozyten und in Kontrolltieren 1,0±0,6×10⁶/kg gezählt (p<0,05). Lipopolysaccharidbindendes Protein (LBP) wurde nur in der BALF von Lämmern am Termin nach Endotoxininjektion nachgewiesen (10±3µg/kg), nicht jedoch in frühgeborenen Lämmern. Mit Immunhistochemie wurden Interleukin-6 positive Gefäßendothelzellen in der Lunge von frühgeborenen Lämmern nach Endotoxininjektion gefärbt. Bei frühgeborenen Lämmern nach intratrachealer Endotoxininjektion wurden Endotoxin (1,4±0,4IU/ml) und Interleukin-6 (54±4ng/ml) im Plasma nachgewiesen, nicht jedoch in anderen Versuchsgruppen. Der arterielle Blutdurck war bei frühgeborenen Lämmern (130d GA) nach intratrachealer Endotoxininjektion mit 24±8mm Hg erniedrigt (Kontrollgruppe 40±4mm Hg; p<0,05). Bei Lämmern nahe am Termin war der Blutdruck unverändert nach intratrachealer Endotoxin Injektion.

Schlussfolgerung: Die intratracheale Injektion von Endotoxin führte bei frühgeborenen und reifgeborenen Lämmern zu einer pulmonalen Inflammationsreaktion. Bei reifgeborenen Lämmern war die Entzündungsreaktion auf die Lungen beschränkt war, vermutlich durch lokale Produktion von Lipopolysaccharidbindendes Protein, während bei frühgeborenen Lämmern eine systemische Inflammationsreaktion mit Kreislaufdepression auftrat. Wir haben vorläufige Daten für ähnliche Effekte bei beatmeten Frühgeborenen nach Geburt aus Chorioamnionitis.