Pneumologie 2012; 66 - P386
DOI: 10.1055/s-0032-1302602

Die Bedeutung der Expression von humanem CEACAM 1, 5 und 6 für die pulmonale Kolonisation mit Moraxella catarrhalis und die systemische Entzündungsreaktion im Mausmodell

B Gutbier 1, K Fischer 1, JM Doehn 1, W Zimmermann 2, JE Shively 3, ML Tremblay 4, S Bachmann 5, M Witzenrath 1, H Slevogt 6
  • 1Charité – Universitätsmedizin Berlin, Medizinische Klinik mit Schwerpunkt Infektiologie und Pneumologie
  • 2Tumor Immunology Laboratory, LIFE Center, Klinikum Grosshadern, Ludwig-Maximilians-Universität, München
  • 3Division of Immunology, Beckman Research Institute of the City of Hope, Duarte, CA, USA
  • 4Rosalind and Morris Goodman Cancer Center, Royal Institution for the Advancement of Learning, McGill University, Office of Technology, Quebec, Kanada
  • 5Charité – Universitätsmedizin Berlin, Institut für Vegetative Anatomie
  • 6Charité – Universitätsmedizin Berlin, Institut für Mikrobiologie und Hygiene, Berlin, ZIK Septomics, Host Septomics, Universitätsklinikum Jena und Friedrich-Schiller Universität

Moraxella catarrhalis (M. cat.) ist ein wichtiger Erreger akuter Exazerbationen bei Patienten mit COPD. Er kolonisiert den Respirationstrakt durch Bindung an carcinoembryonic cell adhesion molecules (CEACAM) 1, 5 und 6, die in humanem Lungenepithel exprimiert werden. Anhand von Wildtyp (WT)- und transgenen, humanes CEACAM 1, 5 oder 6 exprimierenden Mäusen, die mit M. cat. infiziert wurden, kann erstmals die Rolle dieser Rezeptoren für Kolonisation und pulmonale sowie systemische Inflammation in vivo untersucht werden.

Für Zelladhäsionassays erfolgte in vitro eine M. cat.-Infektion von CEACAM 5 oder 6 exprimierenden HeLa-Zellen. WT und CEACAM 1, 5, und 6 transgene Mäuse wurden mit M. cat. intratracheal infiziert und der Infektionsverlauf anhand von Körpergewicht und Temperatur ermittelt. Ferner erfolgten Keimzahlbestimmungen in Lunge, Blut und Milz, histologische Untersuchungen der Lunge und die Beurteilung des Entzündungsgeschehens.

In-vitro konnte die Bindung von M. cat. an CEACAM 5 und 6 bestätigt werden. Die Expression von humanem CEACAM 1, 5 und 6 in den transgenen Mäusen konnte belegt werden. Nach Infektion der WT- und CEACAM 1, 5 oder 6 transgenen Mäuse kam es kurzfristig zu einem Anstieg proinflammatorischer Zytokine im Serum. Nach 24h zeigte sich jedoch eine fast vollständige Clearance der Erreger. Im weiteren Verlauf war bei beiden Gruppen weder eine pulmonale Kolonisierung mit M. cat noch ein Persistieren der systemischen Inflammation zu beobachten.

Bei intakter mukoziliärer Clearance hat die Expression des humanen CEACAM 1, 5 und 6 in transgenen Mäusen keinen Einfluss auf die Kolonisierung des Respirationstraktes mit M. cat. Da eine Kolonisierung des unteren Respirationstraktes beim Menschen durch M. cat. erst nach einer- meist durch das Rauchen hervorgerufenen – Störung der mukoziliären Clearance auftritt, planen wir die transgenen Mäuse über 6 Monate zu berauchen, um anschließend die CEACAM – M. cat. Bindung und Kolonisierung erneut zu untersuchen.