Moxifloxacin verbessert die Toleranz alveolärer Typ-2-Zellen gegenüber mechanischer Belastung

Hintergrund: Bei physiologischer Atmung sind alveoläre Epithelzellen zyklischer Dehnung ausgesetzt. Unter Beatmung ebenso wie bei zahlreichen Erkrankungen der Lunge kommt es mit einer erhöhten Dehnungsamplitude zu verstärkter mechanischer Belastung des alveolären Epithels und zu mechanisch induzierter Apoptose. Diese Arbeit untersucht, ob Moxifloxacin, ein Antibiotikum, das sich gut in der Lunge verteilt und häufig bei pulmonalen eingesetzt wird, die Empfindlichkeit von alveolären Epithelzellen gegenüber mechanischer Belastung verändert.

Methoden: Alveoläre Typ-2- (AT2-) Zellen der Ratte, adhärent auf dehnbaren Membranen, wurden über 24h einem Dehnungsmuster mit hoher Amplitude (40/min; 30% Zunahme der Oberfläche), welches die Dehnung unter Inspiration bis ca. 100% TLC simuliert, ausgesetzt. Statische Kulturen dienten als Kontrolle. Moxifloxacin in, für die Situation in der „epithelial lining fluid“ relevanten Konzentrationen (0,4 bis 50µg/ml), wurde dem Medium zugegeben. Analysiert wurden die LDH-Freisetzung, sowie der Anteil vitaler, apoptotischer und nekrotischer Zellen (Annexin-V-Bindung; PI-Färbung; Flowzytometrie). Ergebnisse: zyklische mechanische Dehnung mit hoher Amplitude führt im Vergleich zu statischen Kontrollen zu einer signifikanten Zunahme der LDH-Freisetzung (0,08±0,005 vs. 0,30±0,030 µg/ml) und des Anteils apoptotischer Zellen (9±0,8 vs. 26±2,7%). Moxifloxacin reduziert dosisabhängig (50µg/ml-Werte, p<0,05) die dehnungsinduzierte LDH-Freisetzung (0,18±0,017µg/ml) und die Apoptose (17±2,6%). Schlussfolgerung: Moxifloxacin verringert mechanisch induzierte LDH-Freisetzung und Apoptose von AT2-Zellen. In Situationen mit erhöhter mechanischer Belastung des Lungenparenchyms, z. B. bei beatmeten Patienten mit akuter Lungenschädigung, könnte Moxifloxacin einen protektiven Effekt für die Lungen entfalten und mechanisch induzierte Lungenschäden insbesondere auch die beatmungsinduzierte Lungenschädigung reduzieren.