Modelle pulmonaler Infektionen bei Großtieren - speziesspezifische Unterschiede

Einleitung

Im Zeitalter der modernen Molekularbiologie werden interessante neue Ergebnisse auf zellulärer und molekularer Ebene gewonnen. Ob aus In-vitro-Systemen stammende Phänomene in gleicher Weise im Gesamtorganismus vorkommen und welche pathogenetische Relevanz ihnen in vivo zuzuschreiben ist, kann nur im integrierten Tiermodell erforscht werden.

Nicht nur in der pneumologischen Forschung sind Labornager, und hier insbesondere Mäuse, die zurzeit wohl am häufigsten verwendeten Spezies bei der Etablierung und Nutzung von Tiermodellen. Die Gründe hierfür sind unter anderem eine leichte Verfügbarkeit von genetisch definierten Versuchstieren, die relativ gute immunologische Charakterisierung, eine günstige Kosten-Nutzen-Rechnung sowie die schnelle Verfügbarkeit publizierbarer Ergebnisse.

Größere Tierarten bis hin zu landwirtschaftlichen Nutztieren werden hingegen weniger häufig für Forschungszwecke eingesetzt. Gerade letztere bieten aber folgende Vorteile:

Spontan auftretende respiratorische Erkrankungen bei einer bestimmten Tierart sind in Ätiologie und Pathogenese oft vergleichbaren respiratorischen Erkrankungen des Menschen sehr ähnlich (z. B. Infektion mit Respiratorischen Synzytial Virus beim Kalb; Asthma der Katze; COPD des Pferdes), so dass von einem weniger artifiziellen Modell als beim Labornager ausgegangen werden kann. Tiere mit Körpermassen zwischen 50 und 100 kg (z. B. Kälber, Schweine, Schafe) weisen dem Menschen vergleichbare physiologische Bereiche für Kenngrößen der Lungenfunktion (Volumina, Atmungsstromstärken, Resistance etc.) auf. Durch moderne nicht-invasive diagnostische Methoden, die an Tier und Mensch gleichermaßen unter Spontanatmung anwendbar sind kann sichergestellt werden, dass im Tierexperiment identische Funktionsparameter erhoben werden wie auch am humanen Patienten (direkte Vergleichbarkeit!). Aufgrund der längeren Lebensdauer von Großtieren im Vergleich zum Labornager werden intra-individuelle Langzeituntersuchungen möglich - eine Voraussetzung zur Etablierung von Modellen für chronische Erkrankungen.

Bedingt durch speziesspezifische Besonderheiten in Struktur und Funktion des respiratorischen Systems wird letztendlich kein Tiermodell in der Lage sein, alle Charakteristika einer respiratorischen Erkrankung des Menschen widerzuspiegeln. Bei der Wahl einer bestimmten Spezies zur Etablierung von Tiermodellen sollten jedoch die nachfolgend aufgeführten anatomischen und funktionellen Unterschiede zwischen der Lunge des Menschen und den Lungen verschiedener Tierarten bekannt sein und - entsprechend der zu bearbeitenden Fragestellung - Beachtung finden.

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