Stereologische Untersuchungen der Gas-Austauschregion der Lunge und der Innervation der Trachea bei der tumorkachektischen Maus

In der vorliegenden Arbeit wurden Trachea und Lunge von C57Bl6-Mäusen untersucht, bei denen durch subkutane Injektion eines definierten Depots von Lewis-Lung-Carcinoma-Zellen in die Nackenregion eine Tumorkachexie erzeugt wurde. Diese war durch Gewichtsverlust, Anämie und pro-inflammatorische Stoffwechsellage charaterisiert. Im Vergleich mit der Kontrollgruppe sollten folgende Fragestellungen überprüft werden: 1. Da es verschiedene Arbeiten gibt, die bei ausgeprägter Kalorienreduktion einen emphysemähnlichen Zustand der Lunge beschrieben haben, sollte untersucht werden, ob bei Tumorkachexie ebenfalls eine Verminderung der Alveolaroberfläche im Sinne eines Emphysems auftritt. 2. In der Literatur ist außerdem beschrieben, dass Kalorienreduktion zu einer Verminderung der Menge und Funktion des pulmonalen Surfactants führt. Es wurde daher die Hypothese untersucht, ob Tumorkachexie ebenfalls zu Veränderungen des intra-alveolären und intrazellulären Surfactants führt. 3. In demselben Tiermodell wurde gezeigt, dass die Innervation des linksventrikulären Myokards bei Tumorkachexie verringert ist. Hier sollte am Beispiel der Trachea untersucht werden, ob eine solche Hypoinnervation auch bei den Atemwegen auftritt. 4. Zusätzlich sollte explorativ der trophische Zustand der Trachea analysiert werden. Im Vordergrund der verwendeten Methodik standen stereologische und immunhistochemische licht- und elektronenmikroskopische Techniken, die durch andere Methoden wie quantitative RT-PCR und differentielle Surfactant-Zentrifugation ergänzt wurden. Die Ergebnisse der Arbeit lassen sich wie folgt zusammenfassen: 1. Anders als bei Kalorienreduktion konnte in der vorliegenden Arbeit kein Hinweis auf einen emphysemähnlichen Zustand bzw. eine Verminderung der dem Gasaustausch dienenden Alveolaroberfläche gefunden werden. Dies lässt sich möglicherweise auf vom Tumor gebildete und sezernierte Wachstumsfaktoren zurückführen, die einen Abbau der Alveolaroberfläche verhindern. 2. Analog zur Kalorienreduktion konnte eine Verminderung der intrazellulären Surfactantspeicher dargestellt werden bei gleichzeitig unverändertem Gleichgewicht zwischen aktiven und inaktiven intra-alveolären Surfactantformen. 3. Die Innervation der Trachea war auf etwa die Hälfte der Kontrollwerte reduziert, was in etwa den Befunden am Herzen entspricht. Da die meisten Nervenfasern des linken Ventrikels dem sympathischen Nervensystem zuzuordnen sind, während bei der Trachea die meisten Nervenfasern parasympathisch oder sensorisch sind, spricht dies für einen systemischen Effekt der Tumorkachexie auf das periphere Nervensystem. 4. Mit Ausnahme der rasterelektronenmikroskopischen Darstellung des Trachealepithels ließ sich kein quantitativer Unterschied hinsichtlich der Morphologie der einzelnen am Wandaufbau der Trachea beteiligten Gewebe feststellen. Ein sicheres morphologisches Korrelat für die klinisch bei kachektischen Patienten beobachtete Dyspnoe ließ sich in der vorliegenden Arbeit nicht darstellen. Allerdings könnte eine Verminderung des Surfactants durchaus mit einer erhöhten Atemarbeit vergesellschaftet sein und eine verminderte Innervation der Atemwege zu einer Fehlregulation des normalen Atmungsvorgangs und dessen subjektiver Wahrnehmung im Sinne einer Dyspnoe beitragen. Die Ergebnisse können daher Grundlage für weitere Untersuchungen der für Tumorpatienten quälenden Dyspnoe sein und helfen, neue Ansatzpunkte für zukünftige Therapien dieses Symptoms zu finden.