Bakterielle DNA und akutes Lungenversagen: Bedeutung von Toll-Like-Rezeptor 9

Inflammatorische Mediatoren spielen eine wichtige Rolle für die Pathogenese eines akuten Lungenversagens. Verschiedene pathogene Liganden wurden für diese Mediatorinduktion verantwortlich gemacht. Bakterielle DNA (CpG-DNA) kann eine Entzündungsreaktion bis hin zur Sepsis induzieren. Der Toll-Like Rezeptor 9 (TLR9) wurde kürzlich als primärer Rezeptor für bakterielle DNA nachgewiesen. Die molekularen Mechanismen, die zur Zytokinproduktion durch CpG-DNA führen, sind jedoch nur unzureichend erforscht. Es soll untersucht werden, ob TLR9 die pulmonale Mediatorinduktion vermittelt und auf diesem Weg ein akutes Lungenversagen hervorruft. Methodik: Wildtyp (WT)-Mäuse und Toll-Like Rezeptor 9-defiziente (TLR9-D) Mäuse wurden mit CpG-DNA (20nmol i.p.) stimuliert. Die pulmonale Zytokinexpression wurde mittels RNAse Protection Assay bzw. ELISA analysiert. Die NFκB-Aktivierung wurde mittels EMSA und die mRNA-Expression der induzierbaren NO-Synthetase (iNOS) mittels RT-PCR bestimmt. Die zelluläre Aufnahme in der Lunge von CpG-DNA wurde mittels Durchflusszytometrie (FACS) analysiert. Ergebnisse: Bei WT-Mäusen zeigte sich ein deutlicher Anstieg der NFκB-Aktivität in der Lunge 1h nach Gabe von CpG-DNA mit einem Maximum der Expression nach 2h, nicht aber in den TLR9-D Mäusen. Weiterhin führte die Gabe von CpG-DNA zu einem signifikanten Anstieg der pulmonalen Zytokin-mRNA-Expression von TNF, IL-1β und IL-6. Schlussfolgerung: Im Vergleich dazu war die Zytokinantwort in den TLR9-D Mäusen deutlich geringer. Mittels ELISA zeigte sich eine signifikante Zunahme der TNF und IL-1β Proteinexpression in den WT-Mäusen im Vergleich zu den TLR9-D Mäusen. Die iNOS-mRNA Expression war in den WT-Mäusen ebenfalls signifikant größer als in den TLR9-D Mäusen. Die FACS-Analyse zeigte, dass Endothelzellen, dendritische Zellen und Makrophagen CpG-DNA aufnehmen und an der Immunreaktion beteiligt sind. Interpretation: Diese Studie demonstriert, dass TLR9 eine wichtige Rolle für die Entstehung eines akuten Lungenversagens durch bakterielle DNA spielt.