Z Geburtshilfe Neonatol 2005; 209 - V51
DOI: 10.1055/s-2005-871384

Abnorme Lungenentwicklung neugeborener Mäuse nach Sauerstoffexposition (FiO2 85%): Nitrierung von Proteinen und veränderte NO-Regulation

E Rieger-Fackeldey 1, 2, M Soo Park 1, 3, BL Schanbacher 1, AC Cook 1, MS Joshi 1, LK Rogers 1, TN Hansen 1, CV Smith 1, JA Bauer 1, SE Welty 1
  • 1Columbus Children's Research Institute, Columbus, OH, USA
  • 2Neonatologie, Klinik und Poliklinik für Frauenheilkunde, Universität München, München
  • 3Pediatrics, Yonsei University College of Medicine, Seoul, Korea

Fragestellung: Die Sauerstoffexposition neugeborener Mäuse in Höhe von 85% führt zu Veränderungen der Lungenentwicklung, die der bronchopulmonalen Dysplasie Frühgeborener ähneln. Wir testeten die Hypothese, dass diese Veränderungen mit einer Nitrierung von Proteinen einhergehen, sowie mit einer verstärkten Expression von NO Synthasen (NOS) und Superoxiddismutasen (SOD) in alveolärem, bronchialem und vaskulärem Lungengewebe.

Methodik: Neugeborene FVB Mäuse wurden am ersten Lebenstag oder nach 14 Tagen in Raumluft (AIR) bzw. 85% Sauerstoff (OX) untersucht. Nach letaler Pentobarbitalinjektion intraperitoneal wurden die Lungen bei einem Druck von 25cm H2O formalinfixiert oder schockgefroren für RNA Analysen. Es wurden eine quantitative Morphometrie durchgeführt, sowie 3-Nitrotyrosin (3-NT), NOS1, 2, 3, und SOD1, 2 und 3 bestimmt mittels Immunhistochemie (alle Angaben als Extinktions- oder OD-Werte). Statistik: one way-ANOVA und Student Newman Keuls-Tests bzw. -ANOVA on ranks und Dunn-Tests.

Ergebnisse: Kein Tier verstarb in den beiden Gruppen, die Körpergewichte unterschieden sich nicht. OX-Mäuse hatten weniger Alveolen als AIR-Mäuse (MW±SEM; 9±0,5 vs. 13±0,8/Gesichtsfeld), kleinere Oberflächen/Volumen-Quotienten (0,14±0,01 vs. 0,19±0,01µ-1), und eine höhere Septumdicke (5,9±0,3 vs. 4,3±0,3µm) (p<0,05). M-RNA Werte für ICAM-1 wurden durch OX nicht beeinflusst, eine Infiltration mit Entzündungszellen war nicht vorhanden. Werte für 3-NT waren im Alter von 14 Tagen höher als am 1. Lebenstag (LT) und waren in alveolärem und vaskulärem Gewebe in OX höher als in AIR (0,33±0,01 vs. 0,19±0,01; 0,32±0,04 vs. 0,19±0,02) (p<0,05), nicht jedoch in bronchiolärem Gewebe. NOS1-Werte waren nach 14 Tagen nur bronchiolär höher als am 1. LT und waren alveolär und vaskulär in OX höher als in AIR (0,49±0,02 vs. 0,27±0,02; 0,37±0,03 vs. 0,21±0,02) (p<0,05). NOS2-Werte lagen in alveolärem Gewebe höher in OX- als in AIR-Mäusen, NOS3-Werte waren vaskulär und bronchiolär niedriger in OX- als in AIR-Mäusen. SOD1-Werte lagen bronchiolär niedriger und vaskulär höher in OX-Mäusen. Werte für SOD3 waren am 14. LT höher als am 1. LT und lagen in alveolärem und vaskulärem Gewebe niedriger in OX als in AIR Mäusen (0,11±0,01 vs, 0,20±0,01; 0,31±0,02 vs. 0,50±0,02), nicht jedoch in bronchiolärem Gewebe.

Schlussfolgerung: Die vermehrte Nitrierung von Proteinen an der Aminosäure Tyrosin tritt bei Sauerstoffexposition neugeborener Mäuse in alveolärem und vaskulärem Lungengewebe auf, nicht jedoch in bronchiolärem Gewebe. Die Lokalisation der Nitrierung von Lungenproteinen korreliert eng mit einer vermehrten Expression von NOS1 und einer Suppression von SOD3.