Beeinflussung der Vitalität pulmonaler mikrovaskulärer Endothelzellen durch zyklische mechanische Dehnung

Mit den alveolären Strukturen unterliegen auch die pulmonalen mikrovaskulären Endothelzellen (PMVEC) bei Atmung und Beatmung unterschiedlichen zyklischen mechanischen Beanspruchungen. Diese Arbeit untersucht, wie solche Dehnungs- und Relaxationsprozesse Apoptose und Nekrose in PMVEC auszulösen und damit zu akuter Lungenschädigung beizutragen vermögen.

Humane PMVEC wurden auf elastischen Membranen über 24h mit unterschiedlichen Mustern (Frequenz [/min]-Zunahme der Oberfläche [%]: S20–15, S20–30, S40–15, S40–30) zyklisch gedehnt. LDH-Freisetzung sowie Annexin V-Bindung (An) und PI-Färbung (PI) als Parameter für Membranintegrität, apoptotischen und nekrotischen Zelltod werden mit statischen Kontrollen verglichen.

Die Tabelle fasst die Ergebnisse zusammen (*: p<0,05 vs. statische Kontrolle):

	LDH [µg/ml]	vitale Zellen An-/PI- [%]	frühapoptotische Zellen An+/PI- [%]	nekrotische Zellen An-/PI+ [%]
statisch	0,059±0,011	88±1,0	7,3±3,9	3,4±0,9
S20–15	0,100±0,056	78±8,9*	19±7,8*	0,56±0,24*
S20–30	0,199±0,058*	73±7,1*	24±8,0*	2,1±0,9
S40–15	0,151±0,055*	74±4,9*	18±7,2*	4,9±1,8
S40–30	0,352±0,021*	52±10*	38±13*	8,1±4,1

Mit steigendem Ausmaß zyklischer mechanischer Beanspruchung wird in PMVEC in zunehmendem Maße apoptotischer Zelltod induziert. Zyklische Dehnung mit niedriger Frequenz und Amplitude, welche der physiologischen Atmung nahe kommt, scheint das Ausmaß nekrotischen Zelltods im Vergleich zu statischen Kontrollen zu reduzieren.