Veränderung der Entzündungsreaktion von Atemwegsepithel durch Exposition mit Zigarettenrauch

Hintergrund: Eine Hauptursache für die Entwicklung einer chronischen Bronchitis und einer chronisch obstruktiven Atemwegserkrankung ist der Missbrauch von Tabak. Obwohl es eine Vielzahl von klinischen Studien über die Folgen des Rauchens gibt, ist wenig über die zugrundeliegenden zellulären und molekularen Mechanismen der durch Rauch verursachten Entzündungsreaktion bekannt. Wir inkubierten differentiertes humanes Bronchialepithel direkt mit Zigarettenrauch und charakterisierten die akute Entzündungsreaktion auf einer zellulären und molekularen Ebene.

Methoden: Die Zelllinie MM-39 und primäre HBEC Kulturen, kultiviert als air liquid interface cultures, wurden mit Zigarettenrauch oder mit hitzeinaktivierten Pseudomonas aeruginosa PAO 1 Bakterien kombiniert mit Zigarrettenrauch inkubiert. hBD-1 und hBD-2 Expression wurde mit real-time RT-PCR gemessen. Die Abgabe von Entzündungsmediatoren (IL-6 und IL-8) wurde mittels ELISA ermittelt.

Ergebnisse: Inkubation mit Zigarettenrauch, mit hitzeinaktivierten Bakterien oder mit Zigarettenrauch kombiniert mit hitzeinaktivierten Bakterien führten zu ausgeprägten Enzündungsreaktionen, charakterisiert durch die Abgabe von Cytokinen (IL-6 und IL-8). Im Gegensatz hierzu wurde die Expression von hBD-2 durch Zigarettenrauch gehemmt. Hitzeinaktivierte Bakterien führten zu einer Hochregulation von hBD-2. Diese wurde vermindert, wenn die Kulturen vor der PAO 1 Stimulation mit Zigarettenrauch inkubiert worden waren. Die Expression von hBD-1 blieb hingegen unbeeinflusst.

Diskussion: Diese Ergebnisse zeigen, dass Zigarrettenrauch eine Entzündungsreaktion bei humanen bronchialen Epithelzellen hervorruft. Einerseits führt Zigarettenrauch zu einer verstätkten Expression und Abgabe von IL-6 und IL-8, andererseits wird die durch Bakterien induzierte Expression von hBD-2 durch Zigarettenrauch gehemmt. Zigarrettenrauch verändert die Entzündungsreaktion des Atemwegsepithels.