Mechanische Dehnung mit hoher Amplitude modifiziert die Freisetzung von Zytokinen und Prostanoiden aus alveolären Typ-II-Zellen

Einleitung: Die Mechanismen, über die alveoläre Überdehnung zu akuter Lungenschädigung führt sind noch nicht vollständig aufgeklärt. Diese Arbeit untersucht die dehnungsinduzierte Freisetzung von Zytokinen und Prostanoiden aus alveolären Typ-II- (ATII-) Zellen.

Methodik: ATII-Zellen (Ratte) wurden auf dehnbaren Silikonmembranen in primäre Zellkultur gebracht. Mit einem Dehnungsapparat wurden diese Zellen für 12/18/24 h mit drei verschiedenen Dehnungsmustern zyklisch gedehnt (Amplitude [% Oberflächenzunahme]-Frequenz [/min]). Ausgehend von einem Dehnungsmuster, das der Dehnung bei normaler Atmung nahe kommt („physiologich“ – D20–40) wurde die Frequenz (D20–60) oder die Amplitude (D30–40) gesteigert. Als Kontrolle dienten Zellen auf ungedehnten Membranen (statisch). Die Konzentrationen von Zytokinen (MCP-1, TNF α, IL-10) und Prostanoiden (TXB2, 6-keto-PGF1α, cysteinyl-Leukotriene [cys-LT]) im Überstand wurden mit ELISA ermittelt [pg/ml].

Ergebnisse: Die Tabelle zeigt die 24-h-Werte.

p<0,05 versus statisch und D20–40
MW±SEM	statisch	D20–40	D20–60	D30–40
cys-LT	6,1±0,75	6,8±2,4	4,9±1,0	12,2±2,0*
TX B2	2,2±0,36	2,4±0,66	1,7±0,37	4,1±0,61*
6-keto PGF1 α	6,7±0,52	5,9±0,91	5,6±0,57	8,7±1,1*
MCP-1	28300±6100	32400±8000	34900±5800	22300±4300
TNF α	343±136	497±240	410±140	223±75
IL-10	130±21	105±38	120±33	21±13*

Schlussfolgerung: ATII-Zellen sezernieren die untersuchten Zytokine und Prostanoide unter statischen Bedingungen und unter physiologischer Dehnung. Erhöhte Dehnungsfrequenz verändert die Freisetzung dieser Mediatoren nicht. Erhöhte Amplitude steigert die Freisetzung der proinflammatorischen Prostanoide und reduziert die Freisetzung von IL-10. Dies kann zu einem proinflammatorischen Milieu unter verstärkter mechanischer Belastung und damit zu akuter Lungenschädigung beitragen.