Hypoxie-bedingte Hemmung der alveolären Flüssigkeitsresorption im Modell der isolierten, ventilierten und perfundierten Kaninchenlunge
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Zusammenfassung
Eine intakte alveolar-epitheliale Barriere ist für eine ungestörte Gasaustauschfunktion der Lunge von maßgeblicher Bedeutung. Beeinträchtigungen sowohl der passiven wie auch aktiven Barrierefunktion können hier zu einem folgenschweren Organversagen führen. Der Einfluss alveolärer Hypoxie auf aktive Resorptionsmechanismen des alveolären Epithels wurde bisher unzureichend unter physiologischen Bedingungen untersucht.Im vorliegenden ex-vivo Modell der isolierten, perfundierten und ventilierten Kaninchenlunge wurde der Einfluss von Hypoxie und/oder alveolärer Flüssigkeitsbeladung auf die Funktion des alveolären Epithels untersucht. Der das Epithel auskleidende Flüssigkeitsfilm (epithelial lining fluid (ELF)) wird über aktiven und passiven transmembranösen Flüssigkeitstransport(alveolar fluid clearence (AFC)) reguliert. In dem hier verwendeten Modell konnten wir zeigen, dass der alveoläre Natriumtransport die treibende Kraft des AFC darstellt. Der aktive, durch apikale Amilorid-sensitive Natriumkänale (ENaC) und basolateral lokalisierte Na,KATPase von alveolär nach interstitiell/intravasal gerichtete Natriumgradient führt zu einemkonsekutiven Nachströmen von Wasser entlang des Ionengradienten. Die Deposition eines Flüssigkeitsbolus von 2,5 ml per Aerosolierung (engl. excess fluid load) führte im verwendeten Modell zu keiner relevanten Funktionsbeeinträchtigung des isolierten Organs. Es zeigte sich überraschenderweise sogar eine Stimulation des aktiven Natrium- und somit auch Flüssigkeitstransportes, im Sinne einer gesteigerten Ödemresorption. Demgegenüber führte eine alveoläre Hypoxie (zwei Stunden Ventilation mit 3,0 % Sauerstoff) zu einem signifikanten Abfall des AFC und konsekutiver Ödembildung. Ursache hierfür war eine um ca. 60 % reduzierte aktive Natriumresorption mit entsprechender Senkung des Flüssigkeitstransportes. Wir konnten somit erstmals in einem intakten isoliertenLungenmodell (unter Beibehaltung der Ventilation) zeigen, dass alveoläre Hypoxie, nicht jedoch eine iatrogene Flüssigkeitsbeladung des Alveolarraumes zu einer Störung der Ödemresorption der Lunge führt. Diese Beobachtung hat Implikationen für das Verständnis von Krankheitsbildern wie dem akuten Lungenversagen, dem Höhenlungenödem und dem Beinahe-Ertrinken.Verknüpfung zu Publikationen oder weiteren Datensätzen
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Erstpublikation in
Giessen : VVB Laufersweiler