Pneumologie 2012; 66 - V33
DOI: 10.1055/s-0032-1302530

Toll-like-Rezeptoren (TLR) vermitteln verstärkte inflammatorische Effekte bei Koinfektion von viralen und bakteriellen respiratorischen Pathogenen im humanen Lungengewebsmodell – eine neue Erklärung für die Pathogenese von Exazerbationen bei COPD?

K Rohmann 1, E Chen 2, J Rupp 3, T Goldmann 4, D Drömann 1, K Dalhoff 1
  • 1Medizinische Klinik III, Universität zu Lübeck
  • 2Department of Respiratory Medicine, Sir Run Run Shaw Hospital, Hangzhou
  • 3Institut für Medizinische Mikrobiologie und Hygiene, Universität zu Lübeck
  • 4Klinische und Experimentelle Pathologie, Forschungszentrum Borstel

Einleitung: Akute Exazerbationen bei COPD werden hauptsächlich durch respiratorische Viren oder Bakterien wie nontypeable Haemophilus influenzae (NTHi) und Chlamydia pneumoniae (Cpn) verursacht. Um die Effekte von Koinfektionen darzustellen, untersuchten wir die Interaktion von viralen/atypischen Pathogenen und NTHi in respiratorischen Epithelzellen und humanem Lungengewebe. Dabei nutzten wir Stimulationen mit dem TLR3-Agonisten Poly(I:C) als Modell für eine virale Infektion und Stimulationen mit Cpn oder dem spezifischen TLR2-Agonisten Pam3Cys als Modell für eine TLR2-vermittelte Inflammationsreaktion.

Methoden: Alveolarepithelzellen (AEC) und humanes Lungengewebe wurden mit Poly(I:C), Pam3Cys oder Cpn (Stamm CWL-029) vorstimuliert und mit NTHi 106cfu/ml (Stamm Rd KW20) kostimuliert. Nach 24h wurden Zellen und Überstände für ELISA und Western Blot gesammelt, das Gewebe wurde für in situ-Hybridisierung (ISH) verwendet.

Ergebnisse: NTHi führte zu einer signifikant erhöhten Expression von Interleukin-8 (IL-8) (Lunge: Med 134848±22483pg/ml vs. NTHi 341926±34390pg/ml, n=12, p<0,01). NTHi und Poly(I:C) zeigten signifikante kostimulatorische Effekte ebenso wie die Cpn/NTHi-Koinfektion (AEC: NTHi+Poly(I:C) 18,48±1,93ng/ml vs. NTHi 8,70±2,22ng/ml, p<0,05, n=4; Lunge: Cpn 199395±32882pg/ml vs. Cpn+NTHi 364777±53085pg/ml, p<0,05, n=6). TLR3- and TLR2-Stimulation wurde dabei über MAP-Kinasen vermittelt. In der ISH zeigte sich eine verstärkte IL-8- und TLR2-Expression im Lungengewebe nach Cpn/NTHi-Koinfektion. Die TLR2-Inhibition durch einen blockierenden Antikörper führte lediglich zu einer partiellen Reduktion der IL-8-Expression.

Diskussion: Diese Daten zeigen, dass die TLR2- und TLR3-Stimulation eine Bedeutung für inflammatorische Reaktionen nach NTHi-in vitro-Infektion hat und dass die TLR-Signaltransduktion ein möglicher Mechanismus für verstärkte Inflammationsreaktionen bei Koinfektionen mit NTHi ist.