HOPE-Sputum – Entzündungscharakterisierung bei COPD

Einleitung: Die Methode des induzierten Sputums wird zur Charakterisierung der Entzündung bei vielen Atemwegserkrankungen, wie z.B. Asthma, cystischer Fibrose und COPD verwendet. Analysiert wird zumeist die zelluläre Zusammensetzung, zudem können auch einzelne Zytokine im Sputumüberstand gemessen werden. Darüberhinausgehende molekulare oder immunzytochemische Untersuchungen waren jedoch bisher nur eingeschränkt möglich.

Ziel der vorliegenden Untersuchung war die Etablierung der HOPE-Technik (HEPES-glutamic acid buffer-mediated organic solvent protection effect) an induzierten Sputumproben von COPD-Patienten zur umfassenden Charakterisierung der Entzündung.

Methoden: Es wurden von 20 COPD-Patienten (GOLD II-III) und 12 lungengesunden Kontrollpersonen induzierte Sputumproben gewonnen. Die Sputumzellen wurden mit HOPE-Lösung konserviert und in Paraffin eingebettet. Zum immunozytochemischen Nachweis von Interleukin-8, Interleukin-17, Myeloperoxidase, Matrix-Metalloproteinase-9, CD68 und CD8 wurden Schnittpräparate angefertigt. Weiterhin wurde die RNA extrahiert und die RNA-Expression (Transkriptom) auf einem Agilent Microarray analysiert.

Ergebnisse: Die immunozytochemischen Untersuchungen waren an allen HOPE-Sputumpräparaten ohne Antigenwiederherstellung möglich. Die RNA konnte in ausreichender Menge und Reinheit isoliert werden, um eine Transkriptom-Microarray Analyse durchzuführen. Die RNA-Expression unterschied sich zwischen COPD-Patienten (Raucher) und Kontrollgruppe signifikant. Insgesamt konnten 4419 Gene als höher und 6768 Gene als niedriger exprimiert detektiert werden.

Schlussfolgerung: Die HOPE-Technik scheint geeignet, um im Sputum neue Biomarker und Krankheitsmechanismen zu identifizieren und ggfs. zu validieren. Dies ist insbesondere aufgrund der langen Haltbarkeit von HOPE-konservierten Proben im Kontext von Biobanken interessant.