Wirkung von rekombinantem humanem Keratinozytenwachstumsfaktor auf die Surfactanthomöostase sowie die pulmonale und hepatische Phospholipidhomöostase hyperoxiegeschädigter neonataler Ratten:
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2013
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INHALTSVERZEICHNIS
INHALTSVERZEICHNIS I
TABELLENVERZEICHNIS VI
ABBILDUNGSVERZEICHNIS VII
ABKUERZUNGSVERZEICHNIS IX
SYMBOLVERZEICHNIS XII
1. EINLEITUNG 1
1.1. EINFUEHRUNG 1
1.2. EINLEITUNG UND FRAGESTELLUNG DER ARBEIT 2
2. THEORETISCHER HINTERGRUND 5
2.1. DAS KINDLICHE ATEMNOTSYNDROM (IRDS) 5
2.1.1. PATHOGENESE UND KLINIK 5
2.1.2. CHRONIFIZIERUNG IN FORM EINER BRONCHOPULMONALEN DYSPLASIE (BPD) 6
2.2. IM TIERMODELL: HYPEROXIE UND BPD-ENTWICKLUNG 7
2.3. DER RESPIRATIONSTRAKT 7
2.3.1. ANATOMIE 7
2.3.2. ENTWICKLUNG 8
2.3.2.1. LUNGENENTWICKLUNG BEI DER RATTE * . . . 10
2.4. DAS SURFACTANTSYSTEM 11
2.4.1. FUNKTIONEN DES SURFACTANT UND FUNKTIONELLE ATEMMECHANIK 12
2.4.1.1. GRUNDLAGEN DER ATEMMECHANIK 12
2.4.1.2. ENTSTEHUNG UND BEDEUTUNG DER OBERFLAECHENSPANNUNG ... 13 2.4.2.
BIOCHEMISCHE GRUNDLAGEN DER PHOSPHOLIPIDE 15
2.4.2.1. GLYCEROPHOSPHOLIPIDE 15
2.4.2.2. SPHINGOPHOSPHOLIPIDE 17
2.4.2.3. ANTEILE DER VERSCHIEDENEN PHOSPHATIDYLCHOLINSPEZIES IM SUR
FACTANT 18
2.4.3. BIOCHEMISCHE GRUNDLAGEN SURFACTANTSPEZIFISCHER PROTEINE 19 2.4.4.
BIOCHEMISCHE GRUNDLAGEN DER NEUTRALIIPIDE 19
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IMAGE 2
INHALTSVERZEICHNIS
2.4.5. SYNTHESE DER SURFACTANTKOMPONENTEN 20
2.4.5.1. SYNTHESE DER PHOSPHOLIPIDE 21
2.4.5.2. SYNTHESE DER NEUTRALIIPIDE 23
2.4.6. ZUSAMMENSETZUNG DER EINZELNEN KOMPONENTEN ZUM SURFACTANT ... 24
2.4.7. STEUERUNG DER SURFACTANTSEKRETION 26
2.4.8. SURFACTANTRECYCLING 28
2.5. ZELLEN DER LUNGENLAVAGEFLUESSIGKEIT 29
2.6. KERATINOZYTENWACHSTUMSFAKTOR (KERATINOCYTE GROWTH FACTOR: KGF) ....
30 2.7. LEBER UND BLUTPLASMA 32
3. MATERIAL UND METHODEN 33
3.1. VERSUCHSPLANUNG 33
3.2. VERSUCHSTIERE 34
3.3. VERSUCHSAUFBAU 35
3.4. DURCHFUEHRUNG DER TIERVERSUCHE 36
3.4.1. BEHANDLUNG DER TIERE MIT RHKGF 36
3.4.2. PROBENGEWINNIMG 36
3.4.2.1. GEWINNIMG VON ORGANEN, BLUTPLASMA UND SEZERNIERTEM SUR FACTANT
ZUR LI PIDANALYTIK 36
3.5. BIOCHEMISCHE LIPIDANALYTIK 38
3.5.1. LIPIDEXTRAKTION 38
3.5.1.1. LIPIDEXTRAKTION NACH FOLCH AUS LUNGEN- UND LEBERGEWEBE [55] 38
3.5.1.2. LIPIDEXTRAKTION NACH BLIGH&DYER AUS LUNGENLAVAGEFLIISSIG- KEIT
[22] 38
3.5.1.3. LIPIDEXTRAKTION NACH BLIGH&DYER AUS BLUTPLASMA [22] ... 39
3.5.2. PHOSPHOLIPIDANALYTIK 39
3.5.2.1. PHOSPHATBESTIMMUNG NACH BARTLETT [11] 39
3.5.2.2. FESTPHASENEXTRAKTION ZUR GEWINNUNG DER NEUTRALLIPIDPHA- SE UND
DER PHOSPHATIDYLCHOLINSPEZIES 40
3.5.2.3. MERCK-HITACHI-HPLC-ANLAGE 41
3.5.3. ANALYTIK DER NEUTRALLIPIDE 43
3.5.3.1. AUFARBEITIMG DER NEUTRALLIPIDPHASE ZUR ANALYSE MITTELS
GASCHROMATOGRAPHIE 43
3.5.3.2. GASCHROMATOGRAPH HP 5890A 44
3.6. ANALYTIK DER ZELLEN DER LUNGENLAVAGEFLUESSIGKEIT 46
3.6.1. MESSUNG DER ZELLEN DER LUNGENLAVAGEFLUESSIGKEIT MITTELS FACS
(FLUO RESCENCE ACTIVATED CELL SORTING) 46
3.6.1.1. BD FACSARIA 46
3.6.1.2. LEBEND-TOT-FAERBUNG MIT PACIFIC BLUE 47
3.6.1.3. FAERBUNG MIT SYTO63 UND PHOSPHIN3R 48
II
IMAGE 3
INHALTSVERZEICHNIS
3.6.1.4. AUSWERTUNG DER DATEN 49
3.6.1.5. DIFFERENZIERUNG DER ZELLEN DER LUNGENLAVAGEFLUESSIGKEIT DURCH
SORTIERUNG 51
3.6.1.6. KOMPENSATION 52
3.6.2. FLUORESZENZMIKROSKOPIE DER ZELLEN DER LUNGENLAVAGEFLUESSSIGKEIT
... 52 3.7. BERECHNUNGEN DER ERGEBNISSE 54
3.7.1. PHOSPHOLIPIDPOOLGROESEN 54
3.7.2. PHOSPHATIDYLCHOLINSPEZIES 54
3.7.3. TRIACYLGLYCERIDFETTSAEUREN 55
3.7.4. ZELLEN DER LUNGENLAVAGEFLUESSIGKEIT 55
3.8. STATISTISCHE AUSWERTUNG DER DATEN 55
3.9. CHEMIKALIEN UND REAGENZIEN 56
3.9.1. CHEMIKALIEN 56
3.9.2. REAGENZIEN 58
3.10. GERAETE UND VERBRAUCHSMATERIALIEN 60
3.10.1. GERAETE 60
3.10.2. VERBRAUCHSMATERIALIEN 62
4. ERGEBNISSE 64
4.1. KOERPERGEWICHTE UND WACHSTUMSVERLAEUFE DER VERSUCHSTIERE UNTER
HYPEROXIE- UND RHKGF-BEHANDLUNG 64
4.2. AUSWIRKUNGEN VON HYPERAXIE UND RHKGF-BEHANDLUNG AUF DIE
PHOSPHOLIPIDHOMOEOSTASE DER LUNGE 65
4.2.1. PHOSPHOLIPIDGROESSEN 65
4.2.2. GESAMT-PHOSPHATIDYLCHOLIN 68
4.2.3. PROZENTUALE AUFTEILUNG DER SURFACTANTSPEZIFISCHEN
PHOSPHATIDYLCHOLIN-SPEZIES PC16:0/14:0, PC16:0/16:0 UND PC16:0/16:1 70
4.2.4. POOLGROEFIEN DER SURFACTANTSPEZIFISCHEN PHOSPHATIDVLCHOLINE
PC16:0/14:0, PC16:0/16:0 UND PC16:0/16:1 72
4.2.5. PROZENTUALE AUFTEILUNG DER NICHT SURFACTANTSPEZIFISCHEN
PHOSPHATIDYLCHOLIN-SPEZIES 73
4.3. VERAENDERUNGEN DER NEUTRALLIPIDE DURCH HYPERAXIE- UND
RHKGF-BEHANDLUNG 76 4.3.1. GESAMT-TRIACYLGLYCERIDE 76
4.3.1.1. LAVAGIERTE LUNGE 76
4.3.1.2. BLUTPLASMA 76
4.3.2. ZUSAMMENSETZUNG DER TRIACYLGLYCERIDE 78
4.3.2.1. LAVAGIERTE LUNGE 78
4.3.2.2. BLUTPLASMA 78
4.4. AUSWIRKUNGEN EINER HYPERAXIE- UND RHKGF-BEHANDLUNG AUF DIE ZELLEN
DER LUNGENLAVAGEFLUESSIGKEIT NACH 7 TILGEN 81
4.4.1. UNTERSCHIEDE ZWISCHEN LEBENDEN UND TOTEN ZELLEN 81
IMAGE 4
INHALTSVERZEICHNIS
4.4.2. ALVEOLARMAKROPHAGEN 81
4.4.2.1. PHOSPHOLIPIDGEHALT UND FLUORESZENZMEDIAN*ZELLZAHL .... 83
4.4.2.2. GRANULARITAET 84
4.5. AUSWIRKUNGEN EINER HYPEROXIE- UND RHKGF-BEHANDLUNG AUF DIE LEBER
UND DEN PHOSPHOLIPIDSTOFFWECHSEL 85
4.5.1. PHOSPHOLIPIDGROESEN 85
4.5.2. GESAMT-PHOSPHATIDYLCHOLIN 87
4.5.3. ZUSAMMENSETZUNG DER PHOSPHATIDYLCHOLIN-SPEZIES 87
5. DISKUSSION 90
5.1. MATERIAL UND METHODEN 91
5.2. GRENZEN DES TIERMODELLS 92
5.3. DISKUSSION DER ERGEBNISSE 93
5.3.1. EINFLUSS VON HYPEROXIE UND RHKGF-BEHANDLUNG AUF DAS KOERPER
WACHSTUM 93
5.3.2. FOLGEN VON HYPEROXIE UND RHKGF-BEHANDLUNG AUF DIE HOMOEOSTASE VON
SURFACTANT UND PULMONALEN PHOSPHOLIPIDEN 93
5.3.2.1. HYPEROXIE ERNIEDRIGT DIE PHOSPHOLIPIDPOOLS, RHKGF ANTAGONISIERT
DIES ERFOLGREICH 93
5.3.2.2. HYPEROXIE ERNIEDRIGT PC16:0/14:0 IM LUNGENGEWEBE UND
SURFACTANT, DURCH RHKGF WIRD ES IM LUNGENGEWEBE GE STEIGERT 94
5.3.2.3. HYPEROXIE UND RHKGF ERNIEDRIGEN DIE MENGE DER TRIACYLGLYCERIDE
IM LUNGENGEWEBE 96
5.3.3. EINFLUSS EINER HYPEROXIE- UND RHKGF-BEHANDLUNG AUF DIE ZELLEN DER
LUNGENLAVAGEFLUESSIGKEIT (LLF) 97
5.3.3.1. UNABHAENGIG VON DER BEHANDLUNG KOENNEN ZWEI SUBPOPULATIONEN VON
ALVEOLARMAKROPHAGEN UNTERSCHIEDEN WERDEN . . 97 5.3.3.2. HYPEROXIE FUEHRT
ZU KEINEN ZELLULAEREN VERAENDERUNGEN, WAEH REND RHKGF DIE GRANULARITAET DER
ALVEOLARMAKROPHAGEN ER
HOEHT 97
5.3.4. FOLGEN VON HYPEROXIE UND RHKGF-BEHANDLUNG AUF DIE LIPIDHOMOEOSTASE
DER LEBER IMD DES BLUTPLASMAS 98
5.3.4.1. AUSWIRKUNGEN VON HYPEROXIE- UND RHKGF AUF DIE POLYUNSATURIERTEN
PC-SPEZIES 98
5.3.4.2. SYSTEMISCHE EFFEKTE VON HYPEROXIE UND RHKGF AUF DIE
PHOSPHOLIPIDE IMD TRIACYLGLYCERIDE 99
5.3.5. VERGLEICH DER WIRKUNG VON RHKGF NACH EIN BZW. ZWEI WOCHEN HY
PEROXIE 100
5.4. PERSPEKTIVEN IMD GRENZEN EINER RHKGF-BEHANDLUNG 101
5.5. ZUKUENFTIGE PROJEKTE ., 102
IV
IMAGE 5
INHALTSVERZEICHNIS
5.6. SCHLUSSFOLGERUNG AUS DER ARBEIT 103
6. ZUSAMMENFASSUNG 104
LITERATURVERZEICHNIS 106
VEROEFFENTLICHUNGEN 125
ERKLAERUNG ZUM EIGENANTEIL 126
A. ANHANG 129
A.L. EINGESETZTE ANALYSENSTANDARDS 129
A.2. PHOSPHOLIPIDANALYTIK VON LUNGE UND LUNGENLAVAGEFLUESSIGKEIT 130
A.2.1. POOLGROESSEN DER NICHT SURFACTANTSPEZIFISCHEN PHOSPHATIDYLCHOLINE .
. 130 A.3. TRIACYLGLYCERIDANALYTIK 132
A.3.1. PROZENTUALE AUFTEILUNG DER TRIACYLGLYCERID-FETTSAEUREN DER LUNGE .
. 132 A.3.2. PROZENTUALE AUFTEILUNG DER TRIACYLGLYCERID-FETTSAEUREN DES
BLUTPLAS MAS 133
A.4. FACS-ANALYTIK 134
A.4.1. MONOZYTEN/GRANULOZYTEN 134
A.4.2. DARSTELLUNG DER LEBENDEN UND TOTEN ZELLEN 134
A.5. PHOSPHOLIPIDANALYTIK DER LEBER UND DES BLUTPLASMAS 136
LEBENSLAUF 137
V
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