Das Surfactant-System der Lunge – eine Komponente der angeborenen Abwehr

Das aufgrund seiner Fähigkeit, die Oberflächenspannung in der Lunge zu regulieren, als Surfactant (=surface active agent) bezeichnete Gemisch aus Phospholipiden und vier spezifischen Proteinen (SpA, SpB, SpC, SpD) erwies sich in den vergangenen Jahren zudem als eine wichtige Komponente der angeborenen Abwehr. Surfactant überzieht die epitheliale Oberfläche der Alveolen als dünner kontinuierlicher Film. Einige seiner Komponenten sind außerdem auch Bestandteil der die Atemwege auskleidenden Sekretschicht. Aufgrund dieser exponierten Lokalisation, kommen mikrobielle Pathogene, die über die Atemwege in die Lunge gelangen, als erstes mit Komponenten des Surfactant in Kontakt.

Insbesondere für die Surfactantproteine A und D, die zur Gruppe der Collectine zählen und sowohl von Alveolar- als auch von Atemwegsepithelzellen sezerniert werden, konnte in jüngster Vergangenheit nachgewiesen werden, dass sie wichtige Aufgaben bei der lokalen Abwehr ausüben. Durch ihre Fähigkeit, mit Oberflächenstrukturen zahlreicher Mikroorganismen zu interagieren, sind sie in der Lage, auf verschiedene Weise anti-mikrobiell zu wirken (z.B. durch Opsonierung in Verbindung mit gesteigerter Clearance, durch Steigerung der Entzündungsantwort auf SpD / Pathogen-Komplexe, durch direkte Lyse). Darüber hinaus gibt es Hinweise darauf, dass SpA bzw. SpD die Entzündungsreaktion beeinflussen können, sei es in anti-inflammatorischem Sinne (z.B. durch „Neutralisation“ bzw. veränderter Präsentation von LPS, durch Steigerung der Aufnahme apoptotischer Zellen, durch Modulation des oxidativen Metabolismus), sei es in pro-inflammatorischem Sinne (z.B. durch Stimulierung der Einwanderung von Phagozyten in die bzw. deren Retention in der Alveole, durch Beeinflussung des Aktivierungszustandes von Makrophagen). Außerdem werden SpA bzw. SpD immunmodulatorische Eigenschaften zugeschrieben wie z.B. die Fähigkeit, die induzierte Proliferation von T-Lymphozyten zu hemmen, die Präsentation bakterieller Antigene durch dendritische Zellen zu fördern oder durch Interaktion mit Toll-like Rezeptoren in immunregulatorische Signalkaskadewege einzugreifen.

Die Bedeutung des Surfactant-Systems geht somit weit über seine Rolle bei der Regulation der alveolären Oberflächenspannung hinaus. Störungen in Metabolismus oder Funktion von insbesondere SpA und SpD könnten damit Einschränkungen der primären Abwehr von Pathogenen zur Folge haben.

Gefördert durch das BMBF (FKZ 01 GC 0103)