Zyklische Dehnung mit hoher Amplitude und Frequenz induziert nukleäre Translokation von NFkB und Zytokinfreisetzung in humanen pulmonalen Fibroblasten

Pulmonale Fibroblasten sind unter mechanischer Beatmung aber auch bei Erkrankungen der Lunge mechanischer Belastung ausgesetzt. Alveoläre Überdehung führt zur Freisetzung proinflammatorischer Mediatoren. Diese Arbeit untersucht den Effekt von zyklischer Dehnung mit hoher Amplitude und hoher Frequenz auf die nukleäre Translokation von NFkB und auf die Freisetzung von IL-6 und IL-8 an humanen pulmonalen Fibroblasten (HPF).

HPF wurden auf dehnbaren Silikonmembranen kultiviert und zyklischer Dehnung ausgesetzt. Es wurde ein physiologisches Dehnungsmuster eingesetzt (S20–15 [Frequenz 20/min; 15% Änderung der Oberfläche]) und ein Dehnungsmuster mit hoher Amplitude und hoher Frequenz (S40–30) eingesetzt. Statische Kulturen dienten als Kontrolle. Die Zellen wurden auf zytosolischen und nukleären Gehalt der P65 Untereinheit von NFkB mit ELISA untersucht (pg/mg Protein). Die Überstände wurden auf IL-6 und IL-8 untersucht. Die Konzentrationen der Zytokine sind als Verhältnis des Wertes der gedehnten Kultur bezogen auf den der statischen Kontrollen angegeben.

Die Tabelle fast die Ergebnisse zusammen.

Mean±SD	NFkB nukleär statisch	NFkB nukleär gedehnt	IL-6 Ratio	IL-8 Ratio
S20–15	10,4±2,6	12,3±5,6	1,7±0,6	1,9±0,7
S40–30	10,2±5,4	18,0±5,8*	3,5±1,5*	2,4±0,7

* p<0,05 versus S20–15

Zyklische Dehnung mit hoher Amplitude und hoher Frequenz im Vergleich mit physiologischer Dehnung steigert die nukleäre Translokation von NFkB. Dies steigert den Effekt zyklischer Dehnung auf die Freisetzung des proinflammatorischen Zytokins IL-6. Während physiologische Dehnung die Freisetzung von IL-6 und IL-8 etwa verdoppelt, steigert Dehnung mit hoher Amplitude und hoher Frequenz die IL-6 Freisetzung auf das 3,5fache.

Mechanische Belastung unter Beatmung und bei Lungenerkrankungen kann über diesen Mechanismus proinflammatorisch wirken und zur Schädigung beitragen.