Infektiologie - Surfactant Protein A und D erhöhen die pulmonale Clearance von P. aeruginosa

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In der Arbeit von E. Giannoni et al. wurden die Clearance-Mechanismen untersucht, die in SP-A und SP-D knock out-Mäusen (SP-A-/-, SP D-/-) zur Clearance von Bakterien eines nichtmukoiden Stammes von Pseudomonas aeruginosa führen. Am J Respir Cell Mol Biol 2006;34:704-710

Die Surfactant Proteine A und D (SP-A, SP-D) gehören zu den so genannten Kollektinen und bilden eine wichtige Komponente der unspezifischen Abwehr im alveolären Bereich der Lunge. Aus Versuchen mit infizierten Mäusen, die kein SP-A und SP-D bilden können (transgene, so genannte "knock out" oder k.o.-Mäuse), ist bekannt, dass SP-A, aber nicht SP-D die Entfernung von Bakterien aus der Lunge (Clearance) befördert.

In der Studie wurden auch infizierte, sog. Doppel-knock out-Mäuse untersucht, die kein SP-A und kein SP-D bilden können (SP-AD-/-). Nach 6 Stunden waren die Keimzahlen in allen k.o.-Mäusen im Vergleich zum Wildtyp-Stamm (WT) erhöht, nach 48 Stunden waren bei insgesamt deutlich reduzierten Keimzahlen noch mehr Keime in den Lungen der SP-A und SP-AD k.o.-Mäuse zu finden. Die In-vivo-Phagozytose der Keime durch Alveolarmakrophagen war in allen knockout-Tieren erniedrigt. SP-D und Doppel-knock out-Mäuse zeigten eine erhöhten Neutrophileneinstrom, gemessen an der sog. Myeloperoxidaseaktivität. Im infizierten Lungengewebe der SP-D und SP-AD knockout-Mäuse waren teilweise höhere Zytokinspiegel zu finden als in den WT und SP-A k.o.-Tieren. Histopathologisch war die Entzündung in allen 3 knock out-Stämmen mehr prominent als in den WT-Tieren.

Bewertung

Es wird durch das Fehlen eines Moleküls in transgenen Tieren auf dessen physiologische oder pathophysiologische Rolle geschlossen. Das setzt voraus, dass die betreffenden Gene vollständig deletiert sind und dass es keine Hochregulation kompensatorischer Moleküle oder "Pathways" gibt. Mit einer gewissen Vorsicht können solche Schlüsse dann gezogen werden. Diese Arbeit zeigt somit, dass SP-A und SP-D bei der Elimination von Pseudomonaden eine wichtige Rolle spielen. Das Fehlen beider Kollektine zeigt, dass es überlappende, wenngleich nicht identische Funktionen für die beiden Surfactantproteine bei der Clearance von Pseudomonaden aus der Lunge gibt. Die Phagozytose durch Alveolarmakrophagen und der Neutrophileneinstrom scheinen die wesentlichen Mechanismen zu sein. Es bleibt unklar, welche Rolle die Zytokinfreisetzung spielt. Nichtmukoide Pseudomonaden spielen bei nosokomialen Infektionen und bei der Mukoviszidose eine wichtige Rolle. Das Verständnis dieser Abwehrmechanismen hat daher klinische Bedeutung. Aufgrund von Strukturähnlichkeiten (Homologien) ist anzunehmen, dass diese Befunde auch für den Menschen relevant sind. Wie einleitend erwähnt, scheint SP-D nicht an der Clearance anderer Keime beteiligt zu sein, was das Gesamtbild wieder komplex macht. Auch bleibt eine interessante Frage, warum die Anzahl der Keime im Lungengewebe und das histopathologische Bild der Entzündung häufig nicht miteinander korreliert.

Referiert und bewertet von T. Tschernig, Hannover