Inhaltszusammenfassung:
CF-Patienten leiden gehäuft an chronischen P. aeruginosa-Infektionen der Atemwege, welche unterschiedlich schwere Krankheitsbilder nach sich ziehen. Diese werden mit unter veränderten Umweltbedingungen auftretenden Modifikationen im LPS-Molekül von P. aeruginosa korreliert. In vitro Untersuchungen von Ernst et al. legen nahe, dass durch Addition von Palmitat und Aminoarabinose modifiziertes LPS bei der nicht-oxidativen Immunabwehr durch kationische Peptide Pseudomonas-Stämme resistent machen und schwere Krankheitsverläufe zur Folge haben kann (Ernst et al, 1999). Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, diese These zu untersuchen. Dafür wurden unterschiedliche von CF-Patienten isolierte modifizierte LPS-Stämme der oxidativen und nicht-oxidativen Phagozytose durch humane polymorphkernige neutrophile Granulozyten (PMN) ausgesetzt. Dabei konnte gezeigt werden, dass LPS-Modifikationen bei P. aeruginosa unter keiner der gewählten experimentellen Bedingungen Einfluss auf die Phagozytose und das intrazelluläre Abtöten durch PMN hatten. Alle Bakterien-Stämme wurden nach erfolgreicher Phagozytose zu über 90% intrazellulär abgetötet. In viskösem Mukus, der in der CF-Lunge auf deren Epithel zu finden ist, treten lokal anaerobe Umgebungsbedingungen auf. Unter diesen Bedingungen bildet P. aeruginosa verstärkt Alginat, ein Makropolysaccharid, das in der Literatur ebenfalls als Schutz gegenüber der Phagozytose durch PMN angesehen wird. In dieser Arbeit wurde der Einfluss von Alginat auf die Phagozytose und das intrazelluläre Abtöten durch PMN zu den selben experimentellen Bedingungen untersucht wie für die LPS-Modifikationen. Dabei konnte nur für einen Alginat-positiven Stamm eine signifikante Veränderung der Phagozytose gezeigt werden. Alle anderen Alginat-positiven Pseudomonaden wurden zu über 70% phagozytiert und anschließend intrazellulär zu über 90% abgetötet. Während LPS-Modifikationen nach Ergebnis dieser Studie keine hinreichende Erklärung für die chronische Persistenz von P. aeruginosa bei CF-Patienten bieten, bleibt der Einfluss von Alginat weiter ungeklärt. Es gilt nun zu untersuchen, ob nicht vielmehr die Interaktion zwischen modifiziertem LPS und dem Toll-like-Rezeptor 4 auf verschiedenen Immunabwehrzellen durch gesteigerte inflammatorische Reaktion für die Schwere des Krankheitsbildes bei Infektion von CF-Patienten mit P. aeruginosa verantwortlich sein könnte. Ebenso gilt es, die Bedeutung anderer pulmonaler Umgebungsbedingungen wie Viskosität oder Makrokoloniebildung näher zu betrachten.