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Untersuchungen zur zentralen Rolle des Surfactant-Proteins B beim extrazellulären Surfactantmetabolismus in vitro und beim ARDS

Feustel, Andreas Gunter


Originalveröffentlichung: (2003) Wettenberg : VVB Laufersweiler 2003
pdf-Format: Dokument 1.pdf (1.603 KB)

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Universität Justus-Liebig-Universität Gießen
Institut: Zentrum für Innere Medizin, Medizinische Klinik und Poliklinik II
Fachgebiet: Medizin
DDC-Sachgruppe: Medizin
Dokumentart: Dissertation
Zeitschrift, Serie: Edition scientifique
ISBN / ISSN: 3-89687-649-X
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 14.10.2003
Erstellungsjahr: 2003
Publikationsdatum: 18.12.2003
Kurzfassung auf Deutsch: Die metabolische Sequenz des intra- und extrazellulären Surfactants ist weitgehend bekannt.
Mittels eines von N. Gross et al. etablierten in vitro Modells war es gelungen, die Konversion
von large surfactant aggregates (LSA) zu small surfactant aggregates (SSA) unter
Laborbedingungen zu reproduzieren. Die der Surfactantkonversion zu Grunde liegenden
molekularen Mechanismen und deren Konsequenz für die Surfactantzusammensetzung und
Surfactantfunktion waren jedoch großteils noch unklar. Vor diesem Hintergrund wurde in der
vorliegenden Arbeit ein Lavagepool von Kaninchen auf mögliche biochemische und
biophysikalische Änderungen der verschiedenen Surfactantbestandteile unter den
Bedingungen zyklischer Oberflächenänderungen (in vitro Konversion) untersucht und ein
Vergleich mit Surfactanteigenschaften von ARDS-Patienten unternommen.

Die Durchführung der in vitroKonversion führte zu einem raschen, zeitabhängigen Abfall des
relativen LSA-Gehaltes, vergesellschaftet mit einem drastischen Abfall der
Oberflächenspannungs-reduzierenden Eigenschaften der LSA-Fraktion selbst. Ähnliche
Korrelationen ließen sich auch für Proben von ARDS-Patienten finden. Als mögliche zu
Grunde liegende Mechanismen kamen sowohl lipidchemische als auch proteinchemische
Veränderungen des Surfactants in Frage. Die im Rahmen dieser Arbeit gefundenen
Veränderungen des Phospholipid-, Fettsäure- und Neutrallipidprofils unterstrichen die
Annahme, dass wesentliche Teile der LSA-Fraktion unter den Bedingungen der in vitro
Konversion in die SSA-Fraktion übertreten. Lipidchemisch konnte allerdings keine Erklärung
für den weitreichenden Funktionsverlust der LSA-Fraktion gefunden werden. Folgerichtig
rückten die Surfactantproteine und hier insbesondere das Surfactantprotein B ins Zentrum des
Interesses. Auch hier zeigte sich mit einem deutlichen Abfall des SP-B-Gehaltes eine
Analogie zwischen in vitro konvertierten Proben aus Kaninchen-BALF und ARDS-Patienten.
Darüber hinaus ließ sich der Abfall des SP-B-Gehaltes eng mit dem Verlust des relativen
LSA-Gehaltes und dem Verlust der biophysikalischen Eigenschaften der behandelten
Lavagen korrelieren. Die hier vorliegenden Befunde lassen zwar keinen direkten Beweis zu,
aber die vielfachen Anhaltspunkte deuten darauf hin, dass SP-B eine Schlüsselstellung bei der
Kontrolle des extrazellulären Surfactantmetabolismus ausübt und möglicherweise als Ziel
einer proteolytischen Aktivität dienen könnte.

Die hier gewonnenen Ergebnisse führen zu folgendem Fazit:

Unter den Bedingungen der in vitro Konversion lässt sich der extrazelluläre
Surfactantmetabolismus imitieren. An diesem Vorgang scheint das Surfactantprotein B
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zentral beteiligt und möglicherweise Substrat eines bislang nicht sicher identifizierten
enzymatischen Prozesses zu sein. Die Entwicklung potenter Konversions-Inhibitoren stellt
unter Umständen einen neuen therapeutischen Ansatzpunkt dar, dem Konversionsvorgang
und dem damit einhergehenden massiven Abfall der biophysikalischen Eigenschaften
entgegenzuwirken.