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Untersuchungen zum "grampositiven und gramnegativen Priming" der isolierten Rattenlunge unter besonderer Berücksichtigung der intrazellulären enzymatischen Signaltransduktion

Rörtgen, Susanne


Originalveröffentlichung: (2008) Giessen : VVB Laufersweiler 2008
Zum Volltext im pdf-Format: Dokument 1.pdf (1.011 KB)


Bitte beziehen Sie sich beim Zitieren dieses Dokumentes immer auf folgende
URN: urn:nbn:de:hebis:26-opus-59450
URL: http://geb.uni-giessen.de/geb/volltexte/2008/5945/

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Universität Justus-Liebig-Universität Gießen
Institut: Institut für Veterinär-Physiologie; Institut für Pathologie, Sonderforschungsbereich 547
Fachgebiet: Veterinärmedizin
DDC-Sachgruppe: Landwirtschaft
Dokumentart: Dissertation
Zeitschrift, Serie: Edition scientifique
ISBN / ISSN: 978-3-8359-5261-4
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 30.05.2008
Erstellungsjahr: 2008
Publikationsdatum: 17.06.2008
Kurzfassung auf Deutsch: Die durch gram-negative und in den letzten Jahren gehäuft auch durch gram-positive Bakterien verursachte Sepsis führt häufig zur Auslösung des lebensbedrohlichen Krankheitsbildes ARDS. Beim ARDS kommt es durch eine überschießende inflammatorische Reaktion der Lunge zu schweren Störungen der pulmonalen Vasomotion und Ventilation sowie Schädigung der alveolokapillären Schranke mit Permeabilitätsstörung des Kapillarendothels und Ausbildung eines interstitiellen bzw. intraalveolären Lungenödems mit häufig letalen Folgen. Die genauen Mechanismen, die diese Schädigung der Lunge auslösen, sind noch nicht ganz aufgeklärt.
Um diese komplexen, pathogenetischen Vorgänge während der exsudativen Phase des ARDS näher zu untersuchen, werden von Forschern seit langem isoliert perfundierte Lungen als Modellsysteme genutzt. Das in dieser Arbeit angewandte Modell der isolierten, blutfrei perfundierten und ventilierten Rattenlunge bietet die Möglichkeit der Versuchsdurchführung an einem intakten Organ mit funktionierenden physiologischen Regulationsmechanismen, die unmittelbar messtechnisch erfasst und ausgewertet werden können.
Zusammenfassend ist festzustellen, dass in der isolierten Rattenlunge sowohl die Verabreichung des gram-negativen Bakterienwandbestandteiles LPS als auch der gram-positiven Bakterienwandbestandteile LTA und PepG in Kombination, eine “Priming“-Reaktion auslösen können, die in ihrer Erscheinung den klinischen Symptomen des ARDS ähnelt. Die durch vermehrte Eikosanoidproduktion in der Lunge bewirkte vasale und bronchiale Konstriktion mit Permeabilitätserhöhung nach Stimulation durch die gram-positiven und gram-negativen Bakterienwandbestandteile wird über eine Signaltransduktionskaskade vermittelt, an der mehrere Proteinkinase C-Isoenzyme und die MAPK p38-MAPK und ERK1/2 beteiligt sind, mit nachfolgender Hochregulation der Cox-2-Expression.
Diese Enzyme stellen somit ein interessantes Ziel für die Entwicklung weiterer therapeutischer Interventionsstrategien gegen die Entstehung des ARDS dar. Insbesondere die Rolle der einzelnen PKC-Isoenzyme sollte in weiteren Studien noch näher untersucht werden.
Kurzfassung auf Englisch: Sepsis caused by gram negative bacteria and frequently during the last few years also by gram positive bacteria often leads to the life-threatening disease ARDS. As for ARDS, an overwhelming inflammatory reaction of the lung causes profound disturbances of the pulmonary vasomotion and ventilation as well as damage of the alveolocapillary barrier with permeability disturbance of the capillary endothelium and formation of an interstitial and/or intraalveolar pulmonary edema, often with fatal consequences. The exact mechanisms causing this damage of the lung have not yet been completely cleared.
In order to examine the complex pathogenetic procedures more precisly during the exsudative phase of ARDS, isolated perfused lungs have been used as a model system since a long time. The model of the isolated, blood-free perfused and ventilated rat lung used in this study offers the possibility of performing studies in an intact organ with functioning physiological regulation mechanisms that can be instrumentally measured and directly analysed.
In conclusion, it can be seen that an administering of both gram negative bacteria wall component LPS as well as gram positive bacteria wall components LTA and PepG in combination can induce a "Priming" reaction in the isolated rat lung resembling the clinical symptoms of ARDS. The vascular and bronchial constriction with increased permeability caused by augmented eicosanoid production in the lung after stimulation by gram positive and gram negative bacteria wall components is lead through a signal transduction cascade where several protein kinase C isoenzymes, p38-MAPK and ERK1/2 are involved with corresponding upregulation of Cox-2 expression. These enzymes therefore represent an interesting target for the development of further therapeutical intervention strategies against the development of ARDS.
In particular, the role of the individual PKC isoenzymes should be examined more detailed in further studies.
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