Pneumologie 2019; 73(08): 494-495
DOI: 10.1055/s-0039-1692847
Abstracts
Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

Das ex vivo Modell der humanen Lunge in der Pneumonieforschung

K Hönzke
1   Charité – Universitätsmedizin Berlin, corporate member of Freie Universität Berlin, Humboldt-Universität zu Berlin, and Berlin Institute of Health, Department of Internal Medicine/Infectious Diseases and Respiratory Medicine, Chariteplatz Platz 1, 13353 Berlin, Germany
,
D Fatykhova
1   Charité – Universitätsmedizin Berlin, corporate member of Freie Universität Berlin, Humboldt-Universität zu Berlin, and Berlin Institute of Health, Department of Internal Medicine/Infectious Diseases and Respiratory Medicine, Chariteplatz Platz 1, 13353 Berlin, Germany
,
M Tönnies
2   Helios Clinic Emil von Behring, Department of Pneumology and Department of Thoracic Surgery, Chest Hospital Heckeshorn, Walterhöferstr. 11, 14165 Berlin, Germany
,
TT Bauer
2   Helios Clinic Emil von Behring, Department of Pneumology and Department of Thoracic Surgery, Chest Hospital Heckeshorn, Walterhöferstr. 11, 14165 Berlin, Germany
,
P Schneider
3   Department for General and Thoracic Surgery, DRK Clinics, Drontheimer Strasse 39 – 40, 13359 Berlin, Germany
,
J Neudecker
4   Department of General, Visceral, Vascular and Thoracic Surgery, Universitätsmedizin Berlin, Charité Campus Mitte, 10117 Berlin, Germany
,
JC Rückert
4   Department of General, Visceral, Vascular and Thoracic Surgery, Universitätsmedizin Berlin, Charité Campus Mitte, 10117 Berlin, Germany
,
S Eggeling
5   Department of Thoracic Surgery, Vivantes Clinics Neukölln, Rudower Straße 48, 12351, Berlin, Germany
,
M Schimek
5   Department of Thoracic Surgery, Vivantes Clinics Neukölln, Rudower Straße 48, 12351, Berlin, Germany
,
AD Gruber
6   Department of Veterinary Pathology, College of Veterinary Medicine, Freie Universität Berlin, Robert-von-Ostertag-Str. 15, 14163 Berlin, Germany
,
N Suttorp
1   Charité – Universitätsmedizin Berlin, corporate member of Freie Universität Berlin, Humboldt-Universität zu Berlin, and Berlin Institute of Health, Department of Internal Medicine/Infectious Diseases and Respiratory Medicine, Chariteplatz Platz 1, 13353 Berlin, Germany
,
S Hippenstiel
1   Charité – Universitätsmedizin Berlin, corporate member of Freie Universität Berlin, Humboldt-Universität zu Berlin, and Berlin Institute of Health, Department of Internal Medicine/Infectious Diseases and Respiratory Medicine, Chariteplatz Platz 1, 13353 Berlin, Germany
,
AC Hocke
1   Charité – Universitätsmedizin Berlin, corporate member of Freie Universität Berlin, Humboldt-Universität zu Berlin, and Berlin Institute of Health, Department of Internal Medicine/Infectious Diseases and Respiratory Medicine, Chariteplatz Platz 1, 13353 Berlin, Germany
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Publication History

Publication Date:
14 August 2019 (online)

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    Einleitung:

    Respiratorische Infektionskrankheiten sind die häufigsten Infektionserkrankungen, bei denen die Pneumonie eine besonders schwere Verlaufsform darstellt. Vor allem Influenza A virus (IAV) und Streptococcus pneumoniae (S. pneumoniae) tragen signifikant zur Schwere des Krankheitsverlaufes bei. Da die Zahl der Antibiotikaresistenzen steigt und wirkungsvolle antivirale Therapien immer noch fehlen, ist es wichtig die Interaktion von Viren, Bakterien und pulmonalen Zielzellen zu verstehen, um immunmodulatorische Therapien zu entwickeln. Die meisten Studien werden derzeit in Zell-basierten Assays oder Tiermodellen durchgeführt, aber die erhobenen Daten können oft aufgrund von strukturellen und funktionellen Unterschieden nicht auf den Menschen übertragen werden.

    Methoden:

    Um diese Lücke zu schließen, haben wir ein ex vivo-Infektionsmodell der humanen Lunge entwickelt und können damit Pathogen-Wirts-Interaktionen, die zelluläre Zytokinregulation und Mechanismen, die die Suszeptibilität für virale und bakterielle Infektionen bestimmen, studieren.

    Ergebnisse:

    Wir konnten in diesem Modell bereits die S. pneumoniae induzierte Regulation von Cyclooxygenase-2 und die Pneumolysin abhängige Inflammasom-Aktivierung zeigen. Wir haben die Replikation und den zellulären Tropismus verschiedener Influenza-Virusstämme verglichen und mithilfe der intra-Gewebs-Mikroskopie an humanen Lungenstücken viral und bakteriell verursachte Zellschäden direkt im alveolären Kompartiment bis hin zum mitochondrialen Level untersucht. Eine weitere Studie zeigte, dass die durch IAV induzierten Interferone die S. pneumoniae induzierte Bildung von IL-1β inhibiert und somit die Produktion des antibakteriellen GM-CSF verringert wird. Hier konnten auch Unterschiede auf molekularer Ebene zwischen dem humanen Lungengewebe und Ergebnissen aus Mausstudien gezeigt werden.

    Schlussfolgerung/Ausblick:

    Obgleich dieses humane Lungengewebsmodell Limitationen wie begrenzte zeitliche Kultivierbarkeit, fehlende zirkulierende Immunkomponenten und einen meist spezifischen klinischen Hintergrund der Spender hat, eignet es sich dennoch und ist notwendig, um Mechanismen der angeborenen Immunantwort zu simulieren und zu charakterisieren. Verglichen zu Mausmodellen kann das humane Lungengewebe direkt mit viralen und bakteriellen Stämmen infiziert werden, die von Patienten isoliert wurden.

    *ehemals Zscheppang


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