Bleomycin-induzierte Lungenfibrose im Tier (IPF-Modell)

Bleomycin-induzierte Lungenfibrose im Tier

Die idiopathische Lungenfibrose (engl. »idiopathic pulmonary fibrosis«, kurz IPF) ist eine schwere chronische Lungenerkrankung, die zu einem irreversiblen Funktionsverlust des Organs führt. Die Krankheit ist gekennzeichnet durch einen chronischen Reparaturprozess, der mit einer unkontrollierten Ablagerung von extrazellular Matrix wie Kollagen, übermäßiger Proliferation von Fibroblasten und einer Zerstörung der zellulären Lungenarchitektur einhergeht. Die Bleomycin-induzierte Lungenfibrose im Versuchstier ist ein sehr gut charakterisiertes Modell, mit dem Krankheitsmechanismen untersucht werden können, die in direktem Zusammenhang mit der Lungenfibrose beim Menschen stehen.

Bei diesem Modell werden die Tiere über eine Dauer von drei oder vier Wochen entweder einmalig oder wiederholt gegenüber Bleomycin exponiert. Diese Exposition führt nachweislich zur Ausbildung wesentlicher Kennzeichen der menschlichen Fibrose, beispielsweise zu interstitieller Lungenfibrose, multifokalem Alveolaremphysem, einer Häufung von mit Pigment beladenen Makrophagen und einer chronisch aktiven Entzündung.

Untersuchungskriterien

  • Lungenfibrose
  • Alveolaremphysem
  • Rechtsherzhypertrophie

Analysen

  • Lungenfunktionsmessungen am lebenden Tier: invasive, wiederholbare Messmethode; dynamische Compliance und Atemwiderstand
  • Allgemeine und makroskopische Befundung: Überlebensrate; Abnahme des Körpergewichts, Zunahme des Lungengewichts; Gewicht des rechten Ventrikels und Fulton-Index zur Quantifizierung der Rechtsherzhypertrophie
  • Bronchoalveoläre Lavage: Gesamtzellzahl und Differentialzellbild mittels Durchflusszytometrie; Zytokinkonzentrationen mittels ELISA oder MSD
  • Histologische Untersuchungen: klassische Färbungen, Histopathologie, histomorphometrische Analyse, Immunhistochemie und pathologische Bewertung der Fibrose
  • Analyse von Lungengewebe: RNA-Isolierung für Genexpressionsanalysen; Zytokinkonzentrationen mittels ELISA oder MSD; Hydroxyprolin-Test

Publikationen

  1. Srivastava M, Steinwede K, Kiviranta R, Morko J, Hoymann HG, Laenger F, Buehling F, Welte T, Maus U. Overexpression of cathepsin K in mice decreases collagen deposition and lung resistance in response to bleomycin-induced pulmonary fibrosis. Respiratory Research 9 (2008): 54.
  2. Ueberberg B, Janze AK, Steinwede K, Maus R, Mägel L, Hoymann HG, Braun A, Länger F, Jonigk D, Gauldie J, Welte T, Maus UA. Bacterial infection triggers exacerbation of established pulmonary fibrosis in mice: impact on lung protective immunity. Am J Respir Crit Care Med 185 (2012): A3921.
  3. Hoymann, HG, Ernst H, Creutzenberg O, Schaudien D, Müller M, Knudson L, Braun A. Invasive but repetitive lung function measurements in a rodent model of pulmonary fibrosis. Am J Respir Crit Care Med 189 (2014): A1952.
  4. Hoymann, HG, Schaudien D, Hansen T, Müller M, Braun A. Comparison of fibrotic and emphysematous alterations in the lungs of bleomycin-treated rats and hamsters. Am J Respir Crit Care Med 191 (2015): A3454.
  5. Hoymann HG, Schaudien D, Hansen T, Niehof M, Braun A. Functional, histological and biochemical endpoints for assessing antifibrotic efficacy in a rat model of pulmonary fibrosis . Am J Respir Crit Care Med 2016 (im Druck).