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Ziel dieser Arbeit war, den Einfluss von Calpaininhibitoren auf die Ca2+- abhängige Protease Calpain I sowie deren Einfluss auf die Störung der pulmonalvaskulären Permeabilität nach intravasaler Aktivierung von Granulozyten zu untersuchen. Die hierfür operativ isolierten Kaninchenlungen wurden mit einem Krebs-Henseleit-Hydroxyäthylstärke-Puffer, bei einem Flow von 200 ml/min perfundiert und mit einer Starling-Pumpe ventiliert. Mittels einer elektronischen Wägezelle wurden Veränderungen des Lungengewichtes aufgezeichnet, um damit pulmonalvaskuläre Permeabilitätsstörungen zu erfassen. Nach Einbringen eines Pulmonaliskatheters war es möglich, Veränderungen im Lungengefäßwiderstand in Form des pulmonalarteriellen Druckes zu registrieren. Durch Percoll-Dichtegradientenzentrifugation wurden humane Granulozyten isoliert und nach einer steady-state-Phase von 15 min am Versuchsbeginn zum Zeitpunkt t = 0 injiziert. Die Granulozyten waren zuvor für die Dauer von 60 min bei Raumtemperatur mit hitzeaggregiertem Immunglobulin G (IgG*) als Stimulus inkubiert worden. Pro Versuch wurden zwischen 250 und 300 106 Granulozyten appliziert. Etwa 60 min nach Injektion der vorstimulierten PMN in die pulmonale Zirkulation entwickelte sich in der nicht-inhibierten Kontrollgruppe ein Lungengewichtsanstieg als Ausdruck eines interstitiellen Lungenödems. Im Versuchsverlauf wurden aus dem Perfusat zu definierten Zeitpunkten Proben entnommen, aus denen die Konzentration von PMN-Elastase und Histamin bestimmt wurde (Abb. 3 und 4). Bei gleichbleibendem pulmonalarteriellem Druck (Abb. 2) stiegen in der nicht-inhibierten Kontrollgruppe die Werte von PMN-Elastase, Histamin und Lungengewicht an (Abb. 1). Diese Zunahme des Lungengewichtes ist aufgrund des konstanten PAP-Wertes kein Ausdruck eines erhöhten Filtrationsdruckes, sondern vielmehr auf die Freisetzung von Proteasen und deren Wirkung auf die pulmonale Strombahn zurückzuführen. Im Gegensatz zu dem oben beschriebenen Versuchsablauf, wie er für die nichtinhibierte Kontrollgruppe typisch ist, zeigte sich in den Versuchsreihen unter Zugabe der Calpaininhibitoren A-705239 und A-705253 eine hochsignifikante Reduktion sowohl der Lungengewichtszunahme als auch der Elastase- und Histaminfreisetzung. Beide Calpaininhibitoren sind in der Lage, die Entwicklung eines Lungenödems stark zu verlangsamen sowie die Elastase- und Histaminfreisetzung zu reduzieren. Hieraus lassen sich Ansatzpunkte für weitere zukünftige Untersuchungen finden. Durch weitere Studien an isolierten Zellen oder Blutproben lassen sich unter Zugabe von spezifischen Elastaseinhibitoren und Calpaininhibitoren neue Erkenntnisse darüber erlangen, wie spezifisch diese die Elastasefreisetzung blockieren, sich als Histamin-Antagonisten bewähren und welche Effekte nur auf Calpaine zurückzuführen sind. |
