Intratracheale Elastaseapplikation führt zur Ausbildung eines Lungenemphysems in der Maus

Hintergrund: Es wird prognostiziert, dass die chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD) um 2020 nach kardiovaskulären Erkrankungen die häufigste Todesursache darstellen wird. Die gegenwärtig verfügbaren Therapieoptionen sind insgesamt unbefriedigend und können den natürlichen Verlauf der Erkrankung nicht nachhaltig beeinflussen. Ziel dieser Arbeit war die Etablierung eines COPD-Emphysem Mausmodells. Dieses bietet die Möglichkeit weiterführender Untersuchungen bezüglich Pathogenese und Therapieoptionen.

Methoden: Weibliche Mäuse des Stammes NMRI wurden nach Inhalationsanästhesie mit Isofluran orotracheal intubiert. Zur Induktion des Emphysems wurden 5 U/100g Körpergewicht (KG) pankreatischer Elastase des Schweines in einem Volumen von 50µl endotracheal instilliert. Kontrolltieren (K) wurde stattdessen Phosphat-gepufferte Salzlösung verabreicht. Nach 8 Wochen erfolgte eine Compliancemessung der Lungen sowie die histologische Untersuchung mit Bestimmung des mittleren linearen Intercepts als Maß für den Schweregrad des Emphysems.

Ergebnisse: Bisher sind 6 K- und 6 Emphysemmäuse (E) untersucht. Das Ausgangsgewicht lag bei 27,2±0,8g für E und 26,1±0,5g für K (n.s.). Nach 8 Wochen zeigten die Tiere der Gruppe E ein signifikant gegenüber K reduziertes KG (32,6±0,7 vs. 36,9±1,2g, P=0,017). Die statische Compliance der E-Lungen war signifikant gesteigert (66±3 vs. 43±2µl/cmH₂O, P=0,007). Histologisch lag der mittlere lineare Intercept mit 73,8±7,5µm in der Elastasegruppe signifikant höher als in der Kontrollgruppe mit 29,4±1,2µm (P<0,0001).

Schlussfolgerung: 8 Wochen nach Behandlung mit Elastase zeigen die Mäuse eindeutige morphologische und funktionelle Merkmale eines Lungenemphysems. Die Reduktion des Körpergewichts weist auf eine relevante Einschränkung des Allgemeinzustandes hin, sodass dem Emphysem der Mäuse Krankheitswert zukommt. Diese Befunde empfehlen die Elastasebehandlung der Maus als experimentelles Modell für die Erkrankung des Menschen.