Pneumologie 2009; 63 - P75
DOI: 10.1055/s-0029-1214009

Verminderung der bakteriell induzierten Mukusexpression in humaner Atemwegsmukosa durch Hemmung von Cyclooxygenase-2

S Heinemann 1, T Goldmann 2, E Vollmer 2, B Wollenberg 3, P Zabel 1, HP Hauber 1
  • 1Forschungszentrum Borstel, Medizinische Klinik
  • 2Forschungszentrum Borstel, Experimentelle Pathologie
  • 3HNO-Klinik, UKSH Campus Lübeck

Hintergrund: Lipopolysaccharid (LPS) und Lipopolypeptid (PAM3) können die Mukusexpression u.a. über die Induktion von Cyclooxygenase (COX)-2 stimulieren.

Hypothese: Durch die Inhibition von COX-2 kann die LPS- und PAM3-induzierte Mukusexpression in humaner Atemwegsmukosa gehemmt werden.

Material und Methoden: Explantierte humane Mukosa aus den oberen Atemwegen wurde über 24 Stunden kultiviert und mit LPS (10ng/ml) (n=7) oder PAM3 (200 nM) (n=5) stimuliert. Der spezifische COX-2-Inhibitor Rofecoxib wurde in ansteigenden Konzentrationen (0,2 mM, 0,4 mM, 1,0 mM 2,0 mM und 3,0 mM) zu unstimulierter sowie LPS- oder PAM3-stimulierter Mukosa gegeben. In Zellkulturexperimenten wurden Calu-3-Zellen in gleicher Weise stimuliert. Die Mukusexpression im Oberflächenepithel wurde mittels PAS-Färbung quantifiziert, die MUC5AC-Genexpression in Calu-3-Zellen mittels Real time PCR gemessen.

Ergebnisse: Sowohl LPS als auch PAM3 führten zu einer signifikant gesteigerten Mukusexpression im Oberfächenepithel humaner Atemwegsmukosa (51,1±4,3% vs. 16,1±3,6% und 50,0±10,5% vs. 20,0±5,0%) (p<0,05). In Calu-3-Zellen wurde die MUC5AC-Genexpression durch LPS und PAM3 signifikant (2-fach) gesteigert (p<0,05). Die Zugabe von Rofecoxib zu LPS-stimulierter Mukosa führte zu einer dosisabhängigen Reduktion der Mukusexpression, die ab einer Konzentration von 0,2 mM statistisch signifikant war (44,6±5,4% vs. 51,8±4,3%) (p<0,05). Die Zugabe von Rofecoxib zu PAM3-stimulierter Mukosa führte dagegen erst ab einer Konzentration von 3,0 mM zur signifikanten Hemmung der Mukusexpression (30,0±6,4 vs. 50,0±10,5) (p<0,05). In den Calu-3-Zellen bewirkte Rofecoxib eine dosisabhängige Reduktion der LPS-induzierten MUC5AC-Genexpression, wohingegen kein Effekt bei PAM3-induzierten Expression beobachtet wurde.

Schlussfolgerungen: Die Daten zeigen, dass durch die selektive pharmakologische Hemmung von COX-2 eine Reduktion der bakteriell induzierten Mukusexpression in humaner Atemwegsmukosa möglich ist.