Pneumologie 2005; 59 - P364
DOI: 10.1055/s-2005-864540

Das TGF-beta/BMP-System in der postnatalen Lungenentwicklung: Einfluss von Hyperoxie-induzierter Lungenschädigung

MA Alejandre Alcazar 1, S Köbrich 1, R Schermuly 1, W Seeger 1, I Reiss 1, O Eickelberg 1
  • 1Lungenzentrum Gießen, Medizinische Klinik II, Gießen

Bronchopulmonale Dysplasie (BPD) ist eine bei Frühgeborenen häufig auftretende Störung des Lungenwachstums mit Verlust an funktioneller Gasaustauschfläche. Postnatale Sauerstoffgabe im Rahmen einer maschinellen Beatmung stellt einen wesentlichen Risikofaktor für die Entstehung der BPD dar. Es ist aber unklar, durch welche Mechanismen Sauerstoffgabe die Lungenentwicklung beeinflusst. Wir konnten zeigen, dass das TGF-beta/BMP-System entscheidende Faktoren bei der Alveolarisierung sind. In dieser Studie haben wir das Expressionsmuster wichtiger Komponenten des TGF-beta/BMP-Systems in der postnatalen Lungenentwicklung unter Hyperoxie in Mäusen untersucht. Zu diesem Zweck wurden neugeborene C57BL/6NT Mäuse randomisiert über 4 Wochen in einer Hyperoxie Kammer (85% O2) gehalten. RNA, Protein, sowie Paraffin-konservierte Lungenpräparate wurden dann nach 7, 14, 21 und 28 Tagen Hyperoxie aus Mauslungen gewonnen. RT-PCR, Western Blot und immunhistochemische Analysen wurden sodann durchgeführt und mit den entsprechenden Kontrollproben (Normoxie) verglichen. Unsere Untersuchungen konnten zeigen, dass die Gene des TGF-beta/BMP-Systems unter Hyperoxie in 3 Klassen eingeteilt werden können. Hyperoxie führte zu einer signifikanten Induktion (Hochregulation) des BMP Typ Ib Rezeptors, endoglin, sowie Smad1. Im Gegensatz dazu führte postnatale Hyperoxie zu einer klaren Repression des TGF-beta Typ I Rezeptors Alk5 und Smad4. Keine Unterschiede in der Expression konnten wir für Smad2, Smad3, sowie das Kontrollgen alpha Tubulin feststellen. Immunhistochemische Analysen bestätigten diese Resultate. Unsere Studie zeigt, dass Hyperoxie Komponenten des BMP-Systems selektiv hochreguliert, während entscheidende Komponenten des TGF-beta-Systems reprimiert werden. Diese Resultate bestätigen die entscheidende Bedeutung des TGF-beta/BMP-Systems für Störungen der Lungenentwicklung und tragen zur weiteren Aufklärung der Pathogenese der BPD bei.