Auswirkungen von Hypoxieauf das Immunsystem der Lunge

Trotz vieler Studien zur Erforschung der Auswirkungen von Hypoxie auf die Gen-expression in pulmonalem Gewebe sind die Effekte hinsichtlich Inflammation immer noch unklar. In dieser Arbeit wurden Lungen von Mäusen, die unter normoxischen (Fi-O2 = 0,2) oder hypoxischen (FiO2 = 0,1) Bedingungen gehalten wurden, hinsichtlich der Expression bestimmter Gene, die in Zusammenhang mit dem angeborenen und erwor-benen Immunsystem stehen, untersucht.
Nach 24-stündiger Exposition unter hypoxischen Bedingungen ließ die Analyse von Lungenhomogenat eine verminderte Expression von mit dem erworbenen Immunsystem assoziierten Genen (MHCII, CD74 und CtsS) auf mRNA-Ebene erkennen. Demgegen-über konnte nach sieben Tagen Hypoxie, außer für CtsS, eine gesteigerte Expression beobachtet werden. Die untersuchten Gene der angeborenen Immunität (CCL5, TLR2) wurden nach 24 Stunden ebenfalls auf mRNA-Ebene weniger exprimiert. Während die CCL5-Expression nach sieben Tagen Hypoxie jedoch weiter abnahm, zeigte sich ein Anstieg der TLR2-Expression unter chronischer Hypoxie.
In der kompartimentspezifischen Analyse (Gefäße, Lungenparenchym, BAL) ließen sich signifikante Unterschiede in der Genexpression unter Hypoxie herausarbeiten. So zeigten TLR2 und CCL5 in der akuten Hypoxie-Phase eine signifikant verminderte Ex-pression in Alveolarsepten. Die CCL5-Expression war in der BAL hingegen signifikant erhöht. Bei den Genen des erworbenen Immunsystems war vor allem auf Gefäßebene für MHCII und CD74 eine signifikant verminderte Expression erkennbar.
Obwohl mit Immunhistochemie und Western Blot zwei etablierte Verfahren zur semi-quantitativen Evaluation der Proteinexpression herangezogen wurden, war es in dieser Studie nicht möglich anhand dieser Verfahren statistisch signifikante Unterschiede in der Expression der o. g. Moleküle unter Hypoxie nachzuweisen.
Eine neue Erkenntis dieser Studie war die Identifizierung einer unter Hypoxie aufgetre-tenen Form des MHCII-Proteins mit hohem Molekulargewicht. Dies deutet möglicher-weise auf posttranslationale Modifikationen, z. B. Glycosylierung oder Interaktion mit anderen Proteinen, hin. Dies muss in weiteren Untersuchungen geklärt werden.
Die hier präsentierten Ergebnisse unterstützen und erweitern die bisherigen Kenntnisse über hypoxieinduzierte Veränderungen der Genexpression, sowohl unter akuter als auch chronischer Hypoxie. Die Resultate zeigen außerdem, dass eine Hoch- und Herunterre-gulation der untersuchten Gene auf Ebene der Lungenkompartimente unterschiedlich ist und geben Einblicke in die verschiedenen Regulationsmechanismen der angeborenen und erworbenen Immunabwehr. Darauf aufbauend müssen nun weitere Untersuchungen zur Entschlüsselung dieser Mechanismen erfolgen.