Hyperoxie induziert eine chronische Lungenreifungsstörung: Ein Modell für die bronchopulmonale Dysplasie

Hintergrund: Die multifaktoriell bedingte Lungenreifungsstörung bei der bronchopulmonalen Dysplasie (BPD) ist Gegenstand derzeitiger Untersuchungen. Die notwendige Sauerstofftherapie einer anatomisch-strukturell unreifen Lunge scheint eine wesentliche Rolle in der Pathogenese der BPD zu spielen.

Fragestellung: Ziel ist die Etablierung eines geeigneten Tiermodells, welches ein besseres Verständnis für die Pathomechanismen der BPD, die zu einer Lungenreifungsstörung führen, ermöglicht. Zeitlich angepaarte Mäuse (C57bl6n, Charles Rivers, Sulzfeld) wurden unter normoxischen (FiO2=0,21) Bedingungen spontan geboren. Postnatal erfolgte die Randomisierung in zwei Gruppen: Gruppe 1 (Normoxie; FiO2=0,21; n=121), Gruppe 2 (Hyperoxie FiO2=0,85; n=110). An P7, P14, P21 und P28 wurden das Körpergewicht, histologische und lungenhistomorphometrische Daten (mittlere interalveoläre Distanz; Lm[µm], mittlere Septendicke; St [µm], prozentuale Luftanteil; Apc [%]) mittels einer halbautomatischen, makrogesteuerten Binärbildanalyse (Leica DM LA, Wetzlar) erhoben. An P28 erfolgte zusätzlich die Erhebung lungenfunktioneller Variablen mithilfe eines Bodyplethsymographen (Compliance [ml/kPa/kgKG], Spitzendruck [kPa], Tidalvolumen [ml/kg]). Die Gruppen wurden mittels gängiger statistischer Auswertungsverfahren miteinander verglichen. Das Signifikanzniveau lag bei p<0,05. Ergebnisse: Das ermittelte Körpergewicht der Gruppe1 [ n=121; 7,0±1,0g] unterschied sich ab P14 signifikant zu dem der Gruppe 2 [n=110; 6,0±0,9g]. In der lungenfunktionellen Untersuchung zeigte sich in Gruppe 2 eine signifikant herabgesetzte Lungencompliance. In der Tabl. sind die morphometrischen Daten dargestellt.

Schlussfolgerung: In unserem Modell führt die postnatale Hyperoxie zu einer Lungenreifungsstörung. Das hier etablierte Modell bietet Möglichkeiten die molekularen Pathomechanismen, sowie die Regulation der Lungenreifungsstörungen bei der BPD zu untersuchen und therapeutische Strategien zu entwickeln.

Gruppe 1 (FiO ₂ =0,21)

	P7	P14	P21	P28
Lm Apc	28,75±1,46µm (8) 67,96±3,00% (8)	22,80±2,34µm (6) 66,80±4,94% (6)	20,51±1,71µm(5) 70,25±1,78% (5)	20,34±0,80µm (8) 69,69±2,54% (8)

Gruppe 2 (FiO ₂ =0,85)

	P7	P14	P21	P28
Lm Apc	32,73±3,48µm (6) 74,96±4,38% (6)	34,39±5,65µm (6) 76,61±3,77% (6)	34,94±2,37µm(5) 77,17±1,52% (5)	35,19±3,24µm (7) 76,89±2,15% (7)