Strukturelle und funktionelle Untersuchungen des Alterseinflusses auf den akuten Lungenschaden bei der Maus

Durch den stetig wachsenden Anteil älterer Menschen und Haustiere, erhält die Geriatrie in der Human- und Tiermedizin einen immer größeren Stellenwert. Schwere Lungenerkrankungen sind die vierthäufigste Todesursache bei älteren Patienten. Die Gründe, die zur schlechteren Prognose älterer Patienten mit akutem Lungenschaden führen, sind dennoch nicht vollständig geklärt, u.a. weil grundlegende, systematische Arbeiten hierzu nur in geringer Zahl vorliegen. Hauptcharakteristika des akuten Lungenschadens sind eine Hypoxämie, eine erhöhte Permeabilität der Blut-Luft-Schranke und ein pulmonales Ödem. Die Hypothesen, welche in dieser Studie überprüft werden sollten, waren: Alte Tiere entwickeln beim akuten Lungenschaden (i) eine stärkere Entzündungsreaktion und (ii) eine stärkere strukturelle Schädigung der Alveolarsepten mit (iii) entsprechender Auswirkung auf die Lungenfunktion. Um den Einfluss des Alters beim akuten Lungenschaden darzustellen, wurde jungen (2-3 Monate) und alten (18-19 Monate) C57bl/6 Mäusen, intranasal 2,5 mg LPS/kg KG appliziert, während Kontrolltiere ein gleich großes Volumen steriler NaCl-Lösung erhielten. 24 Stunden später wurde die Lungenfunktion der Tiere gemessen und die Lungen anschließend für stereologische Histopathologie oder inflammatorische Analysen weiterverarbeitet. Die Messung inflammatorischer Parameter erfolgte einerseits durch BALF-Zytometrie und Bestimmung der BALF-Gesamtproteinkonzentration oder durch Analyse der Genexpression der Lungen mittels real-time PCR. Sowohl die alten als auch die jungen LPS-Tiere entwickelten innerhalb des Beobachtungszeitraums Veränderungen im Sinne eines akuten Lungenschadens. Alte LPS-Tiere zeigten jedoch (i) doppelt so viele neutrophile Granulozyten und eine sechsfach höhere BALF-Proteinkonzentration. Die proinflammatorische Genexpression (Icam-1, Cxcl1, Mmp-9) war ebenfalls signifikant höher als bei jungen LPS-Tieren. (ii) Die Septen alter LPS-Tiere waren dicker und wiesen ein höheres Volumen interstitieller Zellen bei einem geringen Volumen von intraseptalen elastischen Fasern auf. (iii) Auf Ebene der Lungenfunktion wurde bei der Tissue-Resistance und der Compliance (normalisiert zum Körpergewicht) bei alten Tieren ein signifikanter LPS-Effekt gemessen, der in jungen Tieren nicht vorkommt. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass das Alter einen Einfluss auf die Lungenfunktion und die Pathologie beim akuten Lungenschaden hat, welche mit hoher Wahrscheinlichkeit zur schlechteren Prognose älterer Patienten beitragen.