Einfluss von n-3- versus n-6-basierten Lipidemulsionen für die parenterale Ernährung auf den Verlauf eines akuten Lungenversagens der Maus

Abstract

Sojabohnenöl (SO)-basierte Lipidemulsionen werden weltweit auf Intensivstationen zur parenteralen Ernährung kritisch kranker Patienten eingesetzt. Die Wirkungen von Lipidemulsionen auf ein Lungenversagen sind bisher nur unzureichend erforscht. In einem Mausmodell der akuten Lungenschädigung wurde die immun-modulatorische Wirkung von SO- und Fischöl (FO)-basierten Lipidemulsionen sowie der Einfluss des PAF PAF-Rezeptor-Systems im LPS-induzierten akuten Lungenversagen der Maus untersucht. Die Ergebnisse belegen einen anti-inflammatorischen Effekt der infundierten FO-basierten Lipidemulsion in diesem Modell. Dies zeigte sich insbesondere in einer Reduktion der Transmigration der Leukozyten in den Alveolarraum und in einer niedrigeren MPO-Aktivität in dem Lungengewebe. Zusätzlich waren die Konzentrationen von Protein, als Anzeichen auf eine Schädigung der endothelialen-epithelialen Barriere, und inflammatorisch wirksamer Zytokine in der broncho-alveolären Lavage (BAL) signifikant verringert. Im Vergleich dazu verstärkten die SO-basierten Lipidemulsionen die Entzündungsreaktionen. Sie erhöhten die Leukozytenanzahl in der Lunge und die MPO-Aktivität im Lungengewebe, die Proteinkonzentration und die Konzentration pro-inflammatorischer Zytokine in der BAL. Die Experimente an den PAF-Rezeptor-KO-Mäusen und den Tieren, denen der PAF-Rezeptor-Antagonist BN 52021 injiziert wurde, zeigten, dass die immun-modulatorische Wirkung der Lipidemulsionen an ein intaktes PAF PAF-Rezeptor-System gebunden ist. Die Infusion von Lipidemulsionen sollte daher nicht nur als Zufuhr von Kalorien betrachtet werden, sondern kann ebenfalls die Entzündungsreaktion kritisch kranker Patienten beeinflussen. Die vorgestellten tierexperimentellen Befunde stellen einen Beitrag zu einem verbesserten Verständnis der immun-modulierenden Wirkung von Lipidemulsionen und somit zu der Möglichkeit eines an die Entzündungsreaktion adaptierten Einsatzes auf Intensivstationen dar. Soybean oil (SO)-based lipid emulsions are used for the parenteral nutrition of critically ill patients in intensive care units worldwide. The impact of these lipid emulsions in acute lung injury is only insufficiently investigated. In a murine model of acute lung injury the immune modulatory effects of SO- and fish oil (FO)-based lipid emulsions as well as the influence of the PAF PAF-receptor system were studied. The results demonstrated an anti-inflammatory effect of infused FO-based lipid emulsions in this model. This is shown in a reduction of transmigrated leukocytes into the alveolar space and a lower MPO activity in lung tissue. The concentration of protein in the bronchoalveolar lavage (BAL), serving as an indicator of damage to the endothelial-epithelial barrier, was attenuated. Additionally, the concentrations of inflammatory active cytokines were markedly decreased, too. In contrast, SO-based lipid emulsions enhanced the inflammatory response. They augmented the number of leukocytes in the BAL and the MPO activity in lung tissue. Furthermore, the concentrations of protein and pro-inflammatory cytokines in the BAL were increased. The experiments in PAF-receptor-KO mice and in mice pre-treated with the PAF-receptor-antagonist BN 52021 showed an essential dependency of the immune modulatory effect of lipid emulsions on an intact PAF PAF-receptor-system. Administration of lipid emulsions therefore should not only be regarded as a simple supply of calories but may also modulate the inflammatory response in critically ill patients. The experimental findings presented contribute to a better comprehension of the immune modulating effects of lipid emulsions and offer the possibility for an adapted application in intensive care units.