Untersuchungen zur Rolle des Zytokins RANTES bei interstitiellen Lungenerkrankungen

Abstract

In der vorliegenden Arbeit wurden Lungenfunktionsdaten und zytologische Befunde der bronchoalveolären Lavage von insgesamt 260 Patienten aus folgenden Kollektiven retrospektiv ausgewertet: Sarkoidose (n=48), Idiopathische Lungenfibrose (IPF, n=46), Interstilielle Lungenerkrankung bei Kollagenose/Vaskulitis (ILE-K/V, n=14), Exogen allergische Alveolitis (EAA, n=30), Pneumonie (n=37) und Chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD, n=51). Diese wurden einem Normalkollektiv (n=34) von freiwilligen Probanden gegenübergestellt. Außerdem wurden bei allen Patientenkollektiven und dem Normalkollektiv die RANTES Proteinkonzentrationen in der BALF mittels ELISA-Technik bestimmt. Der Median der RANTES Proteinkonzentration in der BALF war bei interstitiellen Lungenerkrankungen (ILE) signifikant höher als bei Normalpersonen und Patienten mit Pneumonie und COPD, diskriminerte aber nicht zwischen den verschiedenen Formen der interstitiellen Lungenerkrankungen.Es fand sich im Gesamtpatientenkollektiv und den Normalpersonen eine signifikante Korrelation der RANTES Proteinkonzentrationen in der BALF mit dem prozentualen Anteil der Lymphozyten an den lavagierten Zellen. Pulmonal produziertes RANTES könnte daher an der Lymphozytenrekrutierung in das alveoläre Kompartiment beteiligt sein. Außerdem zeigte sich im Gesamtpatientenkollektiv inklusive den Normalpersonen eine schwache positive Korrelation der RANTES Proteinkonzentrationen in der BALF mit dem Anteil der CD8 und eine inverse Korrelation mit dem Anteil der CD4 positiven T-Zellen an der Gesamtlymphozytenpopulation. Dies ist bedingt durch die besonders hohen RANTES Spiegel in der BALF bei Patienten mit EAA mit einer CD8-dominierten lymphozytären Alveolitis. Es konnte keine Korrelation zwischen der RANTES Proteinkonzentration in der BALF und dem Anteil der neutrophilen und eosinophilen Granulozyten, sowie Alveolarmakrophagen in der BALF verifiziert werden. Demgegenüber ließ sich erstmals eine signifikante positive Korrelation der RANTES Proteinkonzentration in der BALF mit der Expression des Integrins CD103 auf Gesamt-T-Lymphozyten, sowie auf CD4- und CD8-positiven T-Zell Subpopulationen in der BALF nachweisen. Bezüglich der Lungenfunktion konnte eine signifikante inverse Korrelation der RANTES Proteinkonzentration in der BALF mit der Vitalkapazität (VC%) und der Diffusionskapazität (TLCO%) im Gesamtpatientenkollektiv inklusive den Normalpersonen gezeigt werden. Diese Befunde weisen auf eine mögliche Rolle von alveolär freigesetztem RANTES in der Pathophysiologie von interstitiellen Lungenerkrankungen hin. In the present study cytological findings and pulmonary functions of the bronchoalveolar lavage fluid were analysed retrospectively of a group of 260 patients including the following cohorts: Sarkoidosis (n = 48), idiopathic pulmonary fibrosis (IPF, n = 46), interstitial lung disease with collagensis and vasculitis (ILE-K/V, n = 14), exogen allergic alveolitis (EAA, n = 30), pneumonia (n = 37), chronic obstructive pulmonary disease (COPD, n = 51) and a control cohort (n = 34). Furthermore, RANTES protein concentrations in bronchoalveolar lavage fluid (BALF) were measured by performing enzyme linked immunosorbent assay (ELISA) in all cohorts including the control cohort.Mean RANTES-protein concentrations of BALF releaved by ELISA analysis were significantly increased in interstitial lung diseases (ILD) compared to pneumonia, COPD and control, while no alterations were found within distinct types of ILD.Moreover, RANTES-protein level of BALF showed a significant positive correlation to the percental lymphocyte amount of lavaged cells in all cohorts including the control. Therefore RANTES of pulmonary origin could contribute to the alveolar recruitment of lymphocytes. Further, RANTES-protein level of all cohorts including the control cohort were positively low grade correlated to the amount of CD8+ T-cells, whereas the amount of CD4+ T-cells was negatively correlated to RANTES compared to the total population of lymphozytes. This is caused by particulary increased RANTES level in patients with EAA with a CD8 dominated lymphocyte alveolitis.RANTES protein concentration was not correlated to the amount of neutrophil and eosinophil granulocytes and alveolar macrophages in BALF. Interstingly, a significant positive correlation between RANTES protein level and the expression of the integrin CD103 on the total population of T-lymphocytes as well as CD4+ and CD8+ subpopulation could be demonstrated in all cohorts including the control for the first time.According to the pulmonary function we found an inverse correlation of RANTES to the vital capacity (VC %) and the diffusing capacity of the lung for carbon monoxide (TLCO %) in all cohorts including the control cohort.These findings indicate that RANTES released by alveolae could be a relevant aspect in the pathophysiology of interstitial lung diseases.