Vascular Endothelial Growth Factor beeinflusst die Speicherung von Surfactant in Lamellarkörperchen alveolärer Typ II Zellen

Fragestellung: Mäuse mit einem genetisch bedingten Mangel des Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF) sterben postnatal an einer respiratorischen Insuffizienz, welche auf einem Surfactantmangel beruht. Durch intrauterine bzw. postnatale Substitution des fehlenden VEGF wird die Bildung des endogenen Surfactant gesteigert und die Lungenfunktion verbessert [Compernolle et al, Nat Med 2002]. Allerdings ist bisher unbekannt, welchen Einfluss VEGF auf die Speicherung von Surfactant in den Lamellarkörperchen (LB) der alveolären Typ II (ATII-) Zellen und die Surfactantexozytose hat.

Methodik: Isolierte Ratten ATII-Zellen wurden auf Zellplatten (96-well) kultiviert und mit humanem VEGF 121 (100ng/ml) für 0–20h oder DMEM (Kontrolle) inkubiert. Anschließend wurden die Zellen für 30 Minuten mit 500 nM LysoTracker Green (LTG) inkubiert, welches von den Zellen aufgenommen und in LB eingelagert wird. Die messbare LTG-Fluoreszenz korreliert mit der Anzahl der LB. Mittels neu entwickeltem Test [Wemhöner et al., J BIOMOL SCREEN 2006, in press] wurde die basale und ATP-stimulierte Exozytose über eine Zeit von 30 Minuten quantifiziert. Die Anzahl der ATII-Zellen wurde mittels Calceinfluoreszenz, deren metabolische Aktivität durch Resazurinreduktionstest bestimmt. Die Anzahl der LB und die metabolische Aktivität wurden auf die Zellzahl normiert und prozentuale Unterschiede im Vergleich zu den Kontrollzellen berechnet.

Ergebnisse: Wie die Daten in der Tabelle zeigen, ist nach kurzzeitiger (1–4h) VEGF-Inkubation die Anzahl der LB pro Zelle deutlich niedriger, nach 20 stündiger Inkubation jedoch höher als in den Kontrollzellen. Durch VEGF-Inkubation wurde in der untersuchten Zeit weder die basale noch die ATP-stimulierte Rate der Surfactantexozytose beeinflusst. Allerdings war der Metabolismus der ATII-Zellen nach VEGF-Inkubation deutlich niedriger als in den Kontrollzellen.

Schlussfolgerung: VEGF scheint keinen Einfluss auf die basale oder ATP-stimulierte Exozytose des Surfactant über 30 Minuten zu haben. Allerdings beeinflusst VEGF die Speicherung des Surfactant in den LB. Dieser Effekt wäre entweder durch einen veränderten Metabolismus der ATII-Zellen oder eine eher prolongierte Erhöhung der Surfactantexozytose zu erklären.

	DMEM	DMEM+VEGF	1h	2h	4h	6h	20h
LB/Zellzahl	100%	90±8	80±14	76±15	84±18	94±16	116±10
Resazurin/Zellzahl	100%	90±7	75±9	59±7	65±11	70±8	87±4

Tab: Mittelwert±Standard Fehler Prozentuale Änderung/Kontrolle