Charakterisierung von Präzisionslungenschnitten aus Marmoset: Vergleich mit humanem Lungengewebe

Für die Untersuchung der Atemwegsfunktionen unter standardisierten experimentellen Bedingungen wurden Präzisionslungenschnitte (PCLS) verwendet. Das Ziel dieser Studie war die Etablierung und Charakterisierung von PCLS aus nichthumane Primaten – Marmoset (Callithrix jacchus) – im Vergleich zu humanen PCLS.

Marmosetlungen wurden mit einem Agarose/Medium-Gemisch gefüllt und zur Aushärtung der Agarose auf Eis gekühlt. Es wurden Zylinder mit einem Durchmesser von 10mm gestanzt und mittels eines Krumdieck-Mikrotoms in 250µm dünne Präparate geschnitten. PCLS mit Atemwegen im Querschnitt wurden kultiviert und zur mikroskopischen Messung der Bronchokonstriktion mit verschiedenen humanrelevanten Mediatoren stimuliert. Kumulative Dosis-Wirkungskurven für Histamin, Serotonin, Leukotrien (LT)D₄, Thromboxan-Prostanoid Agonist U46619 und Methacholin (Mch) wurden erstellt. Durch halbautomatische digitale Bildverarbeitung (Optimas 6.5) wurde die Veränderung des Atemwegslumens ermittelt und im Verhältnis zur Ausgangsfläche dargestellt.

Die EC₅₀-Werte der Agonist-induzierten Bronchokonstriktion in Marmoset und humanen PCLS ergaben: LTD₄ (78 nM; 5,0 nM); U46619 (11 nM; 1,3 nM); Serotonin (keine Reaktion), Histamin (425 nM; 2710 nM) und Mch (32 nM; 234 nM). Die Antwort auf Serotonin war in beiden Spezies vergleichbar. Eicosanoide (U46619, LTD₄) lösten im Vergleich zum Menschen im Marmoset eine 10 f ach geringere Bronchokonstriktion aus, wohingegen Histamin und Mch zu einer 10 f ach stärkeren Antwort führten.

Alle humanrelevanten Bronchokonstriktoren weisen auch im Marmoset Effekte auf. Im Nager und Meerschwein sind diese Übereinstimmungen nur bedingt vorhanden. Die Daten zeigen, dass sich in Marmosetlungen die humane Situation besser darstellen lässt als in den bisher etablierten Nagermodellen und diese somit für pharmakologische Fragestellungen besser geeignet sind.