Inhaltszusammenfassung:
Hintergrund: Beim ARDS handelt es sich um ein intensivmedizinisches Krankheitsbild mit diverser Ätiologie und trotz langjähriger Forschung unverändert hoher Letalität. Die Inflammation induziert eine Zytokin-getriggerte Migration von PMNs in die Lunge, vermittelt durch Selektine und Integrine auf der Zelloberfläche der PMNs und unterstützt durch die Formierung von Plättchen-Neutrophilen-Komplexen (PNCs). Vorarbeiten konnten die Relevanz von GABAA-Rezeptoren und GABAergem Signaling für den Inflammationsprozess nachweisen. In dieser Arbeit wurde in einem murinen Model der LPS-induzierten akuten Lungenschädigung der Einfluss der α1-Untereinheit extraneuronaler GABAARs auf die pulmonale Inflammation sowie die immunmodulatorische Wirkung von Sevofluran und Propofol und deren Abhängigkeit von besagter α1-Untereinheit untersucht.
Methoden: Es wurden Wildtyp-Tiere und solche mit einem Knock-In der α1-Untereinheit des GABAAR (Gabra1KI) verwendet. Alle Tiere erhielten im Vorfeld Midazolam, welches bei den Gabra1KI-Tieren die Inaktivierung der α1-Untereinheit induzierte. Einzelne Populationen wurden zudem mit Sevofluran oder Propofol vorbehandelt. Blut, Lungengewebe und bronchoalveoläre Lavage (BAL) wurden durchflusszytometrisch in Bezug auf PMN-Migration und PNC-Bildung untersucht, wobei zusätzlich relevante Oberflächenproteine betrachtet wurden. Mittels ELISA wurden Zytokinkonzentrationen in der BAL bestimmt. Die Genexpression bestimmter Gene im Lungengewebe wurde mithilfe der RT-qPCR untersucht. Die photometrische Bestimmung der granulozytären MPO-Freisetzung und der Proteinkonzentration in der BAL mittels Bicinchoninsäure-Methode (BCA) sowie die Messung der alveolären Septumdicke in histologischen Präparaten dienten als Indikatoren für das Ausmaß von Inflammation und Schädigung des Lungengewebes.
Ergebnisse: Bei den Gabra1KI-Tieren zeigte sich eine gesteigerte Migration von PMNs ins Lungengewebe, welche mit einem veränderten Expressionsmuster der Selektine und Integrine einherging. Parallel wurde eine erhöhte Konzentration proinflammatorischer Zytokine in der BAL der Gabra1KI-Tiere und eine verstärkte Genexpression im mitogen-aktivierte Proteinkinase 1/3 (MAPK1/3) Signalweg nachgewiesen. Zudem zeigte sich eine erhöhte PMN-Aktivität und eine ausgeprägtere Schädigung des Lungengewebes bei den Gabra1KI-Tieren. Die Prämedikation mit Sevofluran und Propofol resultierte bei den WT-Tieren jeweils in einer signifikant inhibierten Migration von PMNs ins Lungengewebe. Dieser Effekt war bei den Gabra1KI-Tieren nicht nachweisbar, scheint also auf die α1-Untereinheit des GABAAR zurückzuführen sein.
Diskussion: Der Knock-In der α1-Untereinheit des GABAAR sorgt bei Mäusen für eine gesteigerte pulmonale Inflammationsreaktion nach inhalativer Stimulation mit LPS und hebt den antiinflammatorischen Effekt von Sevofluran und Propofol auf. Diese Erkenntnis kann gegebenenfalls zukünftig ein Ansatzpunkt für eine pharmakologische Therapie des ARDS darstellen, dabei muss jedoch der unterschiedliche Einfluss verschiedener GABAAR-Untereinheiten auf den Inflammationsprozess ebenso beachtet werden wie eine mögliche zentralnervöse Wirkung GABAerger Substanzen.
