Intravenöses Endotoxin verursacht eine pulmonale Entzündungsreaktion und induziert die Lungenreifung beim frühgeborenen Lamm

Hintergrund: Chorioamnionitis ist eine bakterielle Infektion des Fruchtwassers und der Eihäute und liegt bei ca. 60% aller Frühgeburten vor. Chorioamnionitis senkt die Inzidenz des Atemnotsyndroms des Frühgeborenen durch Surfactantmangel, was jedoch mit einer systemischen fetalen Entzündungsreaktion assoziiert ist. In einem Tiermodell löste eine einmalige Injektion von Endotoxin von E. coli in das Fruchtwasser eine Chorioamnionitis mit pulmonaler und systemischer fetaler Entzündungsreaktion aus, die eine Lungenreifung mit erhöhter Surfactant Protein (SP)-B Konzentration innerhalb von 7d induzierte.

Fragestellung: Welche Bedeutung hat die systemische Entzündungsreaktion für die Lungenreifung bei Chorioamnionitis?

Methoden: Schaffeten (n=26) wurden am Tag 107 der Schwangerschaft (Tragezeit 147d) Katheter intrauterin eingelegt. Drei Tage nach der Operation wurde den Feten der Kontrollgruppe (n=12) eine physiologische Kochsalzlösung und den Feten der Versuchsgruppe (n=14) 100 ng Endotoxin (E. coli, 0127:B8) intravenös injiziert. Drei Tage und 7 Tage nach Endotoxininjektion wurden die Tiere mit einer Druck-Volumenkurve der fetalen Lungen, einer bronchoalveolären Lavage (BAL) und der Gewinnung von Lungengewebe untersucht. Entzündungszellen wurden mit der May-Grünwald-Färbung dargestellt. Lungenschnitte wurden für Nuclear transcription factor-kappaB (NF-kappaB), um proinflammatorische Gentranskription nachzuweisen, sowie für SP-B gefärbt. Die Färbungen wurden in einer semiquantitativen Vierstufenskala analysiert.

Ergebnisse: Entzündliche Infiltrate aus neutrophilen Granulozyten, Monozyten und Lymphozyten waren nach 3d und 7d sowohl in den Alveolen als auch im Interstitium der Lungen nachweisbar. Der Index der Entzündungsreaktion war nach 3d und 7d jeweils 3,8±0,9 gegenüber 0,3±0,1 in der Kontrollgruppe (p<0,05). NF-kappaB wurde in Zellkernen der Endothelzellen und Alveolarmakrophagen nachgewiesen (3,5±0,8 gegenüber 1,1±0,5 in der Kontrollgruppe, p<0,05). Eine Lungenreifung mit erhöhter SP-B Konzentration in der BAL und höherem Gasvolumen in der Druckvolumenkurve war 7d nach intravenösem Endotoxin nicht jedoch nach 3d nachweisbar.

Schlussfolgerung: Eine intravenöse Endotoxingabe induzierte eine pulmonale Inflammation, die 7d nach Beginn zu einer Lungenreifung mit Anstieg von SP-B führte. Eine Beschleunigung der Lungenreifung gegenüber intraamniotischer Endotoxingabe fand nicht statt. Die Mechanismen der entzündungsvermittelten Lungenreifung sind noch unklar.