Einfluß der Surfactantapoproteine auf die Inkorporation pulmonalen Surfactants in eine Fibrinmatrix und die Fibrinolyse durch Plasmin

Abstract

Störungen des pulmonalen Surfactantsystems spielen eine wichtige Rolle bei zahlreichen pulmonalen Erkrankungsbildern, insbesondere auch beim akutenAtemnotsyndrom des Erwachsenen (ARDS). Als bedeutenden Inhibitionsmechanismus pulmonalen Surfactants betrachtet man beim ARDS die Inkorporationdes Surfactant in intraalveoläre Fibringerinnsel, die sich im Gefolge einer Exsudation von Plasmaproteinen und einer gesteigerten prokoagulatorischen Aktivitätdes alveolären Kompartiments bilden. Umgekehrt nimmt aber auch der pulmonale Surfactant Einfluß auf die Fibrino(geno)lyse. Vor diesem Hintergrund wurde in der vorliegenden Arbeit unter in-vitro-Bedingungen untersucht, welchen Einfluß die Surfactantapoproteine auf die Hemmungder plasmininduzierten Fibrinolyse durch pulmonalen Surfactant und auf die Inkorporation pulmonalen Surfactants in eine Fibrinmatrix ausüben. ZurBeantwortung dieser Fragestellung kamen vor allem ein Mikrotiterplatten-basierender Fibrinolyse-Assay, wie auch ein Filterverfahren zur Trennung unlöslicherGerinnselkomponenten von löslichen Komponenten nach vorheriger radioaktiver Markierung zur Anwendung. Untersucht wurden natürlicheSurfactantpräparationen oder synthetische Phospholipidgemische, denen isolierte Surfactantapoproteine in steigenden Konzentrationen beigefügt wurden. Zusammengefaßt ergaben sich hierbei folgende Befunde: Alle untersuchten Surfactantlösungen, das synthetische apoproteinfreie Phospholipidgemisch (PLX =DPPC:PG 7:3 wt/wt), der Kälberlungensurfactantextrakt Alveofact, native 'large surfactant aggregates' vom Kaninchen, wie auch die organisch extrahiertenKomponenten dieser 'large surfactant aggregates', führten nach Einbau in ein Fibringerinnsel zu einer dosisabhängigen Inhibition der plasmininduziertenFibrinolyse. Hierbei fiel auf, daß die Surfactantlösungen, die ausschließlich Surfactantlipide (synthetisches apoproteinfreies Phospholipidgemisch PLX) oderneben den Surfactantlipiden alle drei Surfactantapoproteine SP-B, SP-C und auch SP-A (native 'large surfactant aggregates') enthalten, eine deutlich geringereinhibitorische Kapazität besitzen als Surfactantlösungen, die neben Surfactantlipiden nur die hydrophoben Apoproteine SP-B und SP-C enthalten(Kälberlungensurfactantextrakt Alveofact, organischer Extrakt der 'large surfactant aggregates'). Die daraufhin geäußerte Vermutung, daß einerseits diehydrophoben Surfactantapoproteine SP-B und SP-C die durch Surfactantphospholipide hervorgerufene Inhibition der plasmininduzierten Fibrinolyseverstärken, andererseits das hydrophile Surfactantapoprotein SP-A dieser Inhibition entgegensteht, bestätigte sich in einem Versuch, in dem der Einflußeinzelner Surfactantapoproteine auf die Fibrinolyseinhibition des synthetischen Phospholipidgemisches PLX untersucht wurde. Während Zugabe von jeweils 1% (wt/wt, bezogen auf Lipide) Kaninchen-SP-B und -SP-C zum PLX die Freisetzung radioaktiv markierter Fibrinspaltprodukte von ca. 17,5% (nur PLX) aufca. 12 % weiter reduzierte, führte die Zugabe von 1 % SP-A vom Kaninchen zu einer nahezu kompletten Antagonisierung der Fibrinolysehemmung des PLX:im Vergleich zum Kontrollwert (ca. 37 % Freisetzung in Abwesenheit jeglicher Surfactantkomponenten) wurden ca. 35 % radioaktiv markierte Spaltprodukteermittelt. Als Ursache für diese unterschiedliche Modulation der durch Surfactantphospholipide hervorgerufenen Inhibition der Fibrinolyse durch Surfactantapoproteineließ sich ein Einfluß der Surfactantapoproteine per se auf die Fibrinbildung und die Fibrinolyse weitgehend ausschließen. Demgegenüber zeigte sich, daß dashydrophobe Apoprotein SP-B dosisabhängig die Einbaurate der Phospholipide in ein Fibringerinnsel deutlich verstärkt (bei 2 % SP-B wt/wt: Verdopplung derPL-Einbaurate), während SP-C und SP-A die Einbaurate der Phospholipide in ein Fibringerinnsel nicht wesentlich beeinflussen. Bei diesen beidenApoproteinen, zusätzlich auch beim SP-B, könnte jedoch die unterschiedliche Beeinflussung der ultrastrukturellen Organisation der Surfactantpräparationendurch SP-A (multilamelläre, große Vesikel) versus SP-B und SP-C (Ausbildung kleiner, diskoidaler Partikel) den beobachteten Effekten auf dieFibrinolysehemmung zu Grunde liegen. Die hier gewonnenen Ergebnisse führen zu folgendem Fazit: In Fibrin inkorporierte Phospholipide hemmen die plasmininduzierte Fibrinolyse in vitro. Diese Inhibition wird durch die hydrophoben Apoproteine SP-B undSP-C verstärkt, durch das hydrophile SP-A antagonisiert. Für SP-B läßt sich dies zumindest partiell durch eine gesteigerte Inkorporation der Phospholipide indas Fibringerinnsel erklären; für SP-A und SP-C, aber auch für das SP-B, könnte vor allem eine Veränderung der ultrastrukturellen Eigenschaften derSurfactantpräparationen durch die Apoproteine eine Rolle spielen.