Die Rolle von Toll like Rezeptor 9 für die Entstehung einer pulmonalen Inflammation im Rahmen einer extrapulmonalen, polymikrobiellen Sepsis

Abstract

Ziel der vorliegenden Arbeit war die Untersuchung der Rolle von TLR9 für die Entstehung einer pulmonalen Inflammation im Rahmen der polymikrobiellen Sepsis <i>in vivo</i>.<br /> Die induzierte polymikrobielle Sepsis durch Colon-aszendens-Stent-Peritonitis (CASP) zeigte sich zum einen klinisch mit hohen Werten eines für diese Arbeit entwickelten Klinischen Scores für septische Mäuse (KS-SM). Dieser ergab zum einen nicht-invasiv umfassende Informationen zum klinischen Zustand der Tiere und korrelierte mit dem Grad der systemischen Inflammation (IL-6, TNF-α, IFNγ, IL-1β und IL-10) im Plasma der CASP operierten WT und TLR9-D Mäuse. Weiterhin präsentierten stark erkrankte WT Tiere eine höhere Anzahl an Bakterien in der Peritoneallavage, als nicht erkrankte WT Tiere. Tendenziell galt dies auch für TLR9-D Tiere. Es ergab sich allerdings kein signifikanter Unterschied in der Zytokinausschüttung im Serum zwischen WT und TLR9-D Mäusen. Lediglich die IFNγ und IL-1β Konzentration war in TLR9-D Tieren 24 h nach CASP signifikant im Blut verringert. Dies stand durchaus im Widerspruch zu einigen anderen Arbeiten (Plitas et al., 2008; Zantl et al., 1998) und konnte am ehesten durch unterschiedliche Stimuli und abweichender Operationsmodelle mit abweichender Kinetik diskutiert werden. Die Zahlen der Entzündungszellen im Blut änderten sich in unseren Untersuchungen im Gegensatz zu den Zytokinen kaum. Die Monozytenpopulation nahm tendenziell ab, was durch eine Abwanderung der Monozyten in das Peritoneum erklärt werden kann und durch andere Arbeitsgruppen bereits nachgewiesen wurde (Plitas et al., 2008; Zhu et al., 2012). Ebenso fiel die Lymphozytenzahl im Blut, was sich mit den Untersuchungen anderer Arbeitsgruppen deckt (Huang et al., 2013).<br /> Nach dem Nachweis einer systemischen Infektion folgte die Untersuchung der Inflammation im Lungengewebe und die Auswirkungen auf die Lungenfunktion und pulmonalen Permeabilität. Wie auch schon von anderen Arbeitsgruppen demonstriert zeigte sich eine lokale pulmonale Inflammation in Form einer Zytokininduktion bei WT Tieren (Traeger et al., 2010) mit einer signifikanten Differenz zu TLR9-D Tieren. Ferner verhielt sich die iNOS-Expression im Lungengewebe ähnlich mit signifikant geringeren Expression in der TLR9-D Gruppe. Im Gegensatz zu der nachgewiesenen lokalen Inflammation im Lungengewebe fanden wir kein Korrelat auf Zellebene. In der BALF war keine erhöhte Entzündungszellzahl feststellbar. Weiterhin konnten weder eine Veränderung der Permeabilität im Lungengewebe, noch ein Einfluss auf die Lungenfunktionsparameter<i>Compliance / Resistance</i> gezeigt werden. Dies steht im Widerspruch zu Neumann et al. (1999), die nach CASP mit einem größeren 14G Stent erhöhte Entzündungszellzahlen in der BALF nachwies und Li et al. (2012), die dies für das CLP Modell zeigten. Gerade die Zellzahlen in der BALF sind aber vermutlich sehr von der Art ihrer Gewinnung abhängig, sodass sich alleine hieraus unterschiedlich Ergebnisse erklären könnten.<br /> TLR9 spielt demnach zwar eine Rolle in der systemischen Inflammation scheint jedoch keinen bedeutenden Einfluss auf die Lungenfunktion im CASP Modell zu haben. Dabei ist zu bedenken, dass eine CASP Operation möglicherweise alleine eine zu geringe „Fernschädigung“ der Lunge verursacht und so die Lungenfunktion oder die Permeabilität nur geringfügig beeinflusst. „2-Hit“-Modelle scheinen deutlich zuverlässiger ein indirektes ALI zu induzieren (Ayala et al., 2002; Venet et al., 2010). Welche Rolle TLR9 in einem solchen Szenario spielt, müssen aber zukünftige Studien zeigen.