Ermittlung des allergenen Potentials von Chemikalien in Precision Cut Lung Slices (PCLS)

Einleitung: PCLS eignen sich für die ex vivo Ermittlung lungenphysiologischer Parameter. Ziel dieser Studie ist die Entwicklung der PCLS zur Abschätzung des toxikologischen und allergenen Potentials von Substanzen. Methodik: Für die Präparation der PCLS wurden Lungen aus Mäusen, Ratten und Primaten verwendet. Die Lungen wurden in situ mit Agarose/DMEM gefüllt und mit einem Microtom in Schnitte mit einer Schichtdicke von 200±20µm zerteilt. Für Toxizitätsprüfungen wurden die PCLS bis zu 24h mit Substanzen inkubiert, die Zellkulturüberstände gewonnen und zur Messung immunologischer Parameter eingesetzt. Die Cytotoxizität wurde durch Calcein/ Ethidiumbromid-Färbung im konfokalen LSM bestimmt. Die Bestimmung von Cytokinen aus Zellkulturüberstanden wurde im ELISA bzw. FACS-Array durchgeführt. In murinen PCLS wurden Marker (CD11c, MHCII, CD40, CD86) für antigenpräsentierende Zellen (APC) im LSM untersucht. Ergebnisse: Respiratorische Allergene Trimellitsäureanhydrid (TMA), Ammoniumhexachloroplatinat (AHCP) und Kontaktallergene Dinitrochlorbenzol (DNCB), Formaldehyd, Kaliumdichromat und Nickelsulfat wurden in nicht toxischen und toxischen Konzentrationen eingesetzt. Für die Induktion der Cytokine musste die Cytotoxizität unter 20% liegen. Für alle Substanzen außer Nickelsulfat zeigte sich bei nicht-toxischen Konzentrationen eine Erhöhung der TNFalpha Freisetzung um mehr als 50% in Ratte. Im FACS-Array und ELISA konnten bisher Veränderungen in IL1, IL6, IL8, GCSF, MCP1, Rantes, VEGF, MIP1beta und TNFalpha durch TMA, AHCP, DNCB und LPS detektiert werden. Dexamethason wirkte inhibierend auf TNFalpha, GCSF, MIP1beta, MCP1, IL1, IL8 und IL6. In LPS stimulierten PCLS konnte eine Steigerung der Expression von MHCII, CD86 und CD40 in APCs gezeigt werden. Diskussion: Diese Ergebnisse sind der erste Schritt zur Entwicklung einer ex-vivo Methode zur Ermittlung des allergenen Potentials von Chemikalien.