Die Alveolarepithelzelle Typ II spielt eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung der alveolo-epithelialen Barriere. Sie limitiert die Passage von Makromolekülen vom Interstitium in den Alveolarraum. Einen wichtigen Pathomechanismus bei der Entstehung des adult respiratory distress syndrome (ARDS) stellt die Schädigung dieser Barrierefunktion in der Alveole durch reaktive Sauerstoffmetaboliten dar. Die vorliegende Arbeit unterstützt die Hypothese, daß Stickstoffmonoxid (NO) protektiv auf die alveolo-epitheliale Barriere bei oxidativem Streß wirkt. Untersucht wurde den Einfluß von H2O2 und NO auf die Barrierefunktion von Alveolarepithelzellen Typ II in Snapwell-Filtern anhand des parazellulären 3H-Mannitolflusses, des alveolaren Kurzschlußstromes (Isc) und der Leitfähigkeit. H2O2 zeigte eine dosisabhängige Schädigung der alveolo-epithelialen Barriere. SNAP und Spermine NONOate, beides NO-Donatoren, zeigten signifikante protektive Effekte bei oxidativem Streß, dadurch daß sie die durch H2O2 verursachte parazelluläre Permeabilitätserhöhung verhinderten. Dabei erwies sich die apikale NO-Applikation als protektiver im Vergleich zur basolateralen Applikation, sowohl bei apikaler als auch bei basolateraler H2O2-Applikation. Der protektive Effekt von NO korrelierte positiv mit höherer NO-Konzentration, wobei eine NO-Konzentration von 250 ppm zwar in Kombination mit H2O2 protektiv, solitär appliziert jedoch schädigend wirkte. Die Phosphodiesterase(PDE)-Inhibitoren IBMX und Zaprinast konnten allein und in Kombination mit NO keinen bzw. keinen zusätzlichen protektiven Effekt auf das oxidativ geschädigte Alveolarepithel bewirken, sondern verminderten den protektiven SNAP-Effekt teils signifikant. Eine Hemmung der zyklischen Guanylatzyklase (cGMP) durch ODQ reduzierte den protektiven Effekt von NO signifikant, während 8-bromo-cGMP keinen protektiven Effekt auf die oxidative Schädigung hatte. Die durch das Polykation Protamin und den Porenbildner E. coli Hämolysin verursachte Schädigung der alveolo-epithelialen Barriere konnte durch NO-Donatoren nicht beeinflußt werden. Im Vergleich zu den NO-Donatoren SNAP und Spermine NONOate zeigten Forskolin und Ilomedin (beides Stimulanzien der Adenylatzyklase) sowie das cAMP-Analogon 8-bromo-cAMP keine protektiven Eigenschaften bezüglich des erhöhten parazellulären Mannitolflusses bei oxidativem Streß. H2O2 verursachte eine signifikante Senkung des alveolaren Kurzschlußstromes und eine signifikante Erhöhung der Leitfähigkeit. Sowohl der Isc-Abfall, als auch der Leitfähigkeitsanstieg konnten in der Kombination mit SNAP, aber kaum mit Spermine NONOate und 8-bromo-cGMP verzögert werden. NO hat demnach bei oxidativem Streß protektive Eigenschaften für die alveolo-epitheliale Barriere. Dabei scheint die antioxidative Eigenschaft von NO im Vordergrund zu stehen. Eine cGMP-Beteiligung ist aufgrund der vorliegenden Experimente denkbar, aber nicht entscheidend. Vielmehr scheint ein komplexes Zusammenspiel von Reaktionen innerhalb und außerhalb der Alveolarepithelzelle für die beobachteten Effekte verantwortlich zu sein. Allerdings ist NO in hohen Konzentrationen toxisch für die alveolo-epitheliale Barriere. Die vorliegenden Befunde eröffnen die therapeutische Perspektive, pharmakologisch das inflammatorische Krankheitsbild des ARDS zu beeinflussen.
Verknüpfung zu Publikationen oder weiteren Datensätzen
