Pneumologie 2015; 69 - P478
DOI: 10.1055/s-0035-1544860

Pneumolysin-induzierter einseitiger Lungenschaden im Modell der langzeit-beatmeten Ratte

JM Doehn 1, M Hausner 1, O Kershaw 2, K Reppe 1, C Dames 3, H Pillich 4, T Chakraborty 4, A Gruber 2, N Suttorp 1, M Witzenrath 1, S Hippenstiel 1
  • 1Med. Klinik m.S. Infektiologie u. Pneumologie, Forschungslabor, Charité Universitätsmedizin Berlin
  • 2Institut für Tierpathologie, Fachbereich Veterinärmedizin, Freie Universität Berlin
  • 3Institut für Medizinische Immunologie, Charité Universitätsmedizin Berlin
  • 4Institut für Medizinische Mikrobiologie, Justus-Liebig-Universität Gießen

Einleitung: Streptococcus pneumoniae ist der häufigste Erreger der ambulant erworbenen Pneumonie und Pneumolysin ist ein wichtiges Toxin des Erregers. Eine Pneumokokkenpneumonie präsentiert sich beim Menschen häufig als Lobärpneumonie. Bisherige Tiermodelle der Erkrankung induzierten jedoch einen beidseitigen Lungenschaden. Hier stellen wir ein Modell vor, das mittels eines speziellen Kleintierbronchuskops einen einseitigen Lungenschaden induziert.

Methode: Sprague Dawley® Ratten wurden narkotisiert und über 6h invasiv beatmet. Nach Narkosebeginn erfolgte mittels eines miniaturisierten speziellen Kleintierbronchoskops eine einseitige Applikation von Pneumolysin in unterschiedlicher Konzentration. Parallel wurden kontinuierlich die Vital-Parameter (MAP, Herzfrequenz, Cardiac Outout) und die Gasaustauschfunktion gemessen. Nach Versuchsende erfolgte mittels Licht- und Elektronenmikroskopie eine Analyse der pulmonalen Veränderungen. Die Untersuchungen wurden durch in vitro Experiment flankiert.

Ergebnisse: Die Applikation von Pneumolysin führt in vitro und in vivo zu einem dosisabhängigen Schaden des pulmonalen Epithel- als auch Endothelzellenverbandes. Lichtmikroskopische Analysen zeigen 6h nach Applikation eine vermehrt zelluläre Gewebsinflammation und fiberoptische Untersuchungen mittels Bronchoskopie zeigen eine erhöhte bronchiale Sekretion in den stimulierten Lungenflügel. Bei hohen Pneumolysin-Konzentrationen (6mg/kg KM) kommt es in diesem Modell der langzeit-beatmeten Ratte zur Eingeschränkung des Gasaustausches und Hypoxämie. Der Schaden ist in diesem Modell auf einen Lungenflügel begrenzt.

Schlussfolgerung: Dieses neuartige Modell des einseitigen Lungenschadens könnte helfen, die Pathophysiologie des Pneumolysin-induzierten Lungenschadens bei der Pneumokokkenpneumonie besser zu verstehen. Es ist das erste Ratten-Modell, welches einen gezielt einseitigen Lungenschaden mittels bronchoskopie-gesteuerter Applikation ermöglicht.