Charakterisierung von enzymatischen Antioxidantien und Proteasomuntereinheiten als mögliche Biomarker bei der idiopathischen pulmonalen Fibrose (IPF)

Abstract

Die idiopathische pulmonale Fibrose (IPF) ist eine chronisch fortschreitende Erkrankung der Lunge, die innerhalb weniger Jahre zum Tode führt und für die momentan keine kausale Therapie zur Verfügung steht. Für eine definitive Diagnose dieser Erkrankung ist eine chirurgische Lungenbiopsie notwendig, um vor allem die IPF gegenüber der Differentialdiagnose einer nichtspezifischen interstitiellen Pneumonie (NSIP) abzugrenzen, welche eine bedeutend bessere Prognose aufweist und ein vielversprechendes Ansprechen auf Immunsuppressiva zeigt. Da vor allem aber ältere Patienten von dieser Erkrankung betroffen sind, liegen oft Ko- oder Multimorbiditäten vor, die einen solchen Eingriff verhindern. Deshalb wäre ein Biomarker aus einer möglichst leicht zu gewinnenden Körperflüssigkeit wünschenswert, um die Wahrscheinlichkeit der Diagnose einer IPF zu erhärten, ohne die Patienten einer rein diagnostischen Lungenbiopsie aussetzen zu müssen.Die dieser Arbeit zugrundeliegende Hypothese geht davon aus, dass eine erniedrigte antioxidative Kapazität mit dem Fortschreiten der Erkrankung und einer schlechteren Prognose vergesellschaftet ist, wohingegen Erkrankungen, die einen erhöhten bzw. im Vergleich zu gesunden Probanden nicht erniedrigten Gehalt an Antioxidantien aufweisen, eine bessere Prognose haben.Im Rahmen dieser Arbeit sind unterschiedliche Antioxidantien in BALF- und Serumproben verschiedener Lungenfibrose-Entitäten im Vergleich zu gesunden Spendern charakterisiert worden. Die eingeschlossenen Fibrose-Entitäten umfassten: IPF, NSIP, CVD (collagen vascular disease), DIP (desquamative interstitielle Pneumonie), EAA (exogene allergische Alveolitis), RA (rheumatoide Arthritis) und Sarkoidose.Dabei zeigten sich vor allem in den BALF-Untersuchungen der Antioxidantien Peroxiredoxin 2 (PRDX2) und Peroxiredoxin 6 (PRDX6) teils sehr bis hoch signifikante Unterschiede zwischen gesunden Probanden und IPF-Patienten. Im Falle von PRDX6 liesen sich auch signifikante Unterschiede zwischen IPF- und NSIP-Patienten ermitteln. Aber auch die anderen eingeschlossenen Entitäten wiesen Antioxidans-Spiegel auf, die die Arbeitshypothese unterstützten. Leider konnte keine Korrelation mit klinischen Parametern oder oxidativen Stress-Markern erfolgen. Idiopathic pulmonary fibrosis (IPF) is a chronic progressive lung disease, which leads to death within a few years without any casual therapy.It is necessary to perform a surgical lung biopsy in order to confirm a definite diagnosis of IPF especially then there is a possibility of the differential diagnosis fibrotic non-specific interstitial pneumonia (fNSIP), which has a better prognosis and often a good response to anti-inflammatory drugs. IPF often occurs in older adults, so there is a higher probability of co- and multimorbidities, which determines the possibility to perform a surgical lung biopsy. Because of these circumstances it would be preferable to have access to a biomarker, which can be extracted from an easily obtained body fluid.The underlying hypothesis of this study is that a decline in antioxidative capacity is associated with progression of the fibrotic lung disease and worse prognosis - on the contrary, an increased or rather not reduced antioxidative capacity in comparison to healthy individuals is associated with a good prognosis.In this study, several antioxidants were examined in BALF- and serum samples from patients with pulmonary fibrosis in comparison to healthy volunteers. Those pulmonary fibrosis entities were: IPF, NSIP, CVD (collagen vascular disease), DIP (desquamative interstitial pneumonia), EAA (exogenic allergic alveolitis), RA (rheumatoid arthritis) and sarcoidosis.Especially PRDX2 and PRDX6 showed significant (p<0,01 up to p<0,001) differences between healthy volunteers and IPF-patients in BALF-investigations. In case of PRDX6, there were also significant (p<0,05) differences between IPF- and fNSIP-patients. Even the other investigated entities revealed antioxidant levels, which supported the working hypothesis.Unfortunately, no correlation between antioxidant levels and clinical features or oxidative stress markers could be detected.