Fraunhofer-Institut für Toxikologie und Experimentelle Medizin
Am Fraunhofer ITEM wird die segmentale Lipopolysaccharid-Provokation genutzt, um zelluläre Immunreaktionen in der Lunge sowie die Sicherheit und Wirksamkeit neuer Prüfsubstanzen zu untersuchen. Bei diesem Modell wird Lipopolysaccharid (LPS), ein Bestandteil der Bakterienzellwand, in die Lunge instilliert und löst dadurch eine lokale Entzündungsreaktion aus. Ziel des Projekts war es, das LPS-induzierte Transkriptom – also die Genaktivität – zu analysieren und Parallelen zu Atemwegserkrankungen aufzuzeigen. Dafür wurden bronchoalveoläre Lavagen (BAL) und Biopsien aus der Lunge von 28 gesunden Rauchern vor und nach segmentaler Instillation von LPS oder Kochsalzlösung (Kontrolle) gesammelt.
Die Sequenzierungsdaten der isolierten zellulären RNA wurden für die Untersuchung differenziell exprimierter Gene (DEG) genutzt. Verglichen mit der Kontrolle wurden nach LPS-Provokation 6557 DEG in BAL gefunden, jedoch nur ein DEG in Biopsien. Die hochregulierten DEG in der BAL waren mit pro-inflammatorischen molekularen Funktionen und Signalwegen assoziiert. Überlappungen zwischen dem LPS-Modell und den fünf häufigsten Atemwegserkrankungen COPD, Asthma, Pneumonie, Tuberkulose und Lungenkrebs sowie mit Exazerbationen der COPD wurden dargestellt. Zusammenfassend erweitert diese Studie das bestehende Wissen über das segmentale LPS-Provokationsmodell beim Menschen.
Die Ergebnisse wurden im Journal »Scientific Reports« veröffentlicht (Gress, C. et al., 2024, DOI: 10.1038/s41598-024-51547-0).
