Einleitung Die intakte respiratorische Mukosa ist ein zentraler Schutz vor inhalierten Schadstoffen,
Pathogenen oder Allergenen und deren Zusammenbruch ist mit verschiedenen pulmonalen
Erkrankungen assoziiert. Zurzeit stellen Transplantationen und Resektionsgewebe die
primäre Quelle von Epithelzellen dar, was deren Verfügbarkeit und Diversität für die
Beantwortung wissenschaftlicher Fragestellungen mittels Methoden wie ALI, Organoiden
oder komplexeren 3-D Modellen limitiert. Ziel dieses Projekts ist es primäre Epithelzellen
minimalinvasiv zu gewinnen und funktionell zu charakterisieren, um den Zugang zu diesen
Zellen zu erleichtern.
Methode Gewebeproben wurden bronchoskopisch durch Zangen- oder Kryobiopsien entnommen, und
die primären Vorläuferzellen (Basalzellen) isoliert. Der Einfluss der Entnahmetechnik
auf die Zellvitalität, das Wachstumsverhalten und die Ausbeute wurden mit klassischen
Isolationstechniken aus größeren Gewebestücken verglichen. In einer anschließenden
ALI-Kultur wurden die Auswirkungen der Isolation durch die Messung der Barrierefunktion
(transepitheliale Wiederstand – TEER), der Zillierung des Epithels (REM) und der Differenzierung
(Histologie/qPCR) untersucht.
Ergebnis Sowohl aus Kryo- als auch aus Zangenbiopsien ließen sich primäre Epithelzellen isolieren
und kultivieren (5-15x105 Zellen/Biopsie; 80-95% Zellvitalität). Die Differenzierung von Epithelzellen im ALI-Modell
zeigte sich durch erhöhte TEER Werte (>1000 Ω/cm²), Zillierung und Mukussekretion,
wobei Epithelzellen aus Kryobiopsien eine verringerte Barrierefunktion (500-700 Ω/cm²)
aufwiesen. Histologisch ließen sich zillierte Zellen, Becherzellen und Basalzellen
in allen Proben nachweisen.
Diskussion Durch die neuen Methoden zur minimalinvasiven Gewinnung von Gewebe konnten wir die
Verfügbarkeit primärer respiratorischer Zellen erhöhen und das Zellverhalten charakterisieren.
Die minimalinvasiven Isolationsverfahren erhöhen die Diversität der für die Forschung
zur Verfügung stehenden primären Epithelzellen und ermöglichen auch Forschungsinstituten
ohne angeschlossene Transplantation oder Thoraxchirurgie die Beantwortung wissenschaftlicher
Fragestellungen zur respiratorischen Mukosa.
