PFC beeinflusst den TNFα- und VEGF-Signalweg in AT-II Zellen in vivo

Hintergrund: 20–40% aller extremen Frühgeborenen entwickeln eine Bronchopulmonale Dysplasie (BPD). Typisch für die neue BPD ist ein Stopp der Alveolarisierung, wodurch es zu einer Reduktion der funktionalen Gasaustauschfläche kommt. Die Inflammation ist neben einer „relativen“ Hyperoxie eine der wichtigsten Ursachen für die Entstehung der BPD. Bisher ist keine effektive Prävention der BPD möglich. Perfluorocarbone (PFC) wirken systemisch antiinflammatorisch [Burkhard et al. AJP, 2008]. Die genaue Wirkungsweise von PFC auf zellulärer Ebene ist noch nicht geklärt.

Fragestellung: Ziel der Studie war es, die Wirkung von PFC auf Alveolare Typ II (AT-II) Zellen in vivo in einem Inflammationsmodell genauer zu beleuchten. Methodik: Neugeborene Wistar Ratten erhielten am 2. Lebenstag 500µg/kg Körpergewicht Phorbol 12-Myristate 13-Acetat (PMA) intraperitoneal. Je 3 Tiere erhielten Luft (PMA/Air) bzw. 50µl Perfluorodecalin (PMA/PFD) intratracheal appliziert. Die gesunden Kontrollen erhielten 0,2% DMSO intraperitoneal (Kontrolle). Nach 24h wurden die AT-II Zellen isoliert. I.) Mittels Fluoreszenz-Immunhistochemie wurde der Anteil an TNFα-positiven AT-II Zellen semiquantitativ ausgewertet. II.) Die Expression von TNFα, VEGF und VEGFR1 in den AT-II Zellen wurde mittels real-time PCR bestimmt. Die Daten ergeben sich aus 3 unabhängigen Versuchen. Ergebnisse: I.) Während in der PMA/Air Gruppe 37±2,3% der AT-II Zellen eine TNFα-positive Färbung hatten, waren es in der PMA/PFD Gruppe mit 22,3±4,0% signifikant (p=0,01) weniger (gesunde Kontrolle 16±1,5%). II.) Im Vergleich zur Kontrolle war die TNFα-Expression in der PMA/Air Gruppe 2,8-fach höher, in der PMA/PFD Gruppe jedoch ähnlich (1,1-fach). Die Expression von VEGF war in der PMA/Air Gruppe das 0,8-fache, in der PMA/PFD Gruppe das 0,3-fache der Kontrolle. Die Expression von VEGFR1 betrug in der PMA/Air Gruppe das 1,6-fache und in der PMA/PFD Gruppe das 2,7-fache der Kontrolle. Diskussion: Eine PMA-induzierte systemische Entzündung führt in AT-II Zellen zu einem Anstieg von TNFα auf Protein und mRNA Ebene. Dieser Anstieg wird durch intratracheale Applikation von PFC vermindert. Die Entzündung führt zu einer verringerten Expression von VEGF, die auch durch PFC-Gabe nicht normalisiert wird. Möglicherweise wird dieser Effekt durch die zugleich erhöhte Expression von VEGFR1 kompensiert.

AT-II Zellen spielen eine Schlüsselrolle in der Entzündungsreaktion. Bei einer Entzündung beeinflusst PFC den TNFα- und VEGF-Signalweg in AT-II Zellen in vivo.

Die Studie wurde unterstützt durch FWF P19298