Stressantwort in Ozon-induzierten Lungeschäden und deren Modulation durch Ambroxol

Ozon verursacht als wichtiger Luftschadstoff pathologische Veränderungen des Respirationssystems sowie Einschränkungen der Lungenfunktion. Seine Toxizität beruht dabei auf seiner hohen Oxidationskraft mit Auslösung eines „oxidativen Stresses“. Dieser besteht auch unabhängig von Ozon bei Entzündungsr...

Ausführliche Beschreibung

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Bibliographische Detailangaben
1. Verfasser: Sachse, Mariam Ilse
Beteiligte: Seifart, Carola (Dr.) (BetreuerIn (Doktorarbeit))
Format: Dissertation
Sprache:Deutsch
Veröffentlicht: Philipps-Universität Marburg 2007
Innere Medizin
Schlagworte:
Online Zugang:PDF-Volltext
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Beschreibung
Zusammenfassung:Ozon verursacht als wichtiger Luftschadstoff pathologische Veränderungen des Respirationssystems sowie Einschränkungen der Lungenfunktion. Seine Toxizität beruht dabei auf seiner hohen Oxidationskraft mit Auslösung eines „oxidativen Stresses“. Dieser besteht auch unabhängig von Ozon bei Entzündungsreaktionen und wird als wichtige pathogene Komponente bei der Entstehung verschiedener Lungenerkrankungen wie beispielsweise dem Asthma bronchiale und der COPD postuliert. Heat Schock Proteine (HSPs) werden nach Exposition mit Stress-Faktoren wie beispielsweise Hyperthermie, Inflammation und oxidativem Stress gebildet und können daher als Parameter für zellulären Stress angesehen werden. Ambroxol wird als mukolytisches Medikament bei Atemwegserkrankungen eingesetzt. Diesem Wirkstoff werden u.a. auch antioxidative Eigenschaften zugeschrieben. Ziel dieser Arbeit ist es, die ozonvermittelte Stressantwort (HSP 32, -60, -70 und HSC 70) in der Lunge sowie eine eventuelle Protektion durch zusätzliche Ambroxolgabe zu untersuchen. Dazu wurden Sprague Dawley Ratten Ozon in unterschiedlicher Konzentration und Dauer (8h mit 1,5 bzw. 3ppm oder 12h bzw. 24h mit 0,6ppm) mit und ohne Ambroxolgabe ausgesetzt und anschließend die HSP Protein- und m-RNA-Expression im Gesamtlungengewebe mittels Western Blot und PCR bestimmt. Die zeit- und konzentrationsabhängige Zunahme der HSP 32-Expression nach Ozonexposition (360%-989,3%) wurde durch eine zusätzliche Ambroxolgabe gehemmt (119,8%). Unter Ozonexposition war vermehrt HSP 70 m-RNA (163,4%-249,8%) bei allerdings stark verminderter HSP 70 Konzentration (10,7%-53,7%) nachweisbar. Bei zusätzlich verabreichtem Ambroxol war der Proteinabfall weniger stark ausgeprägt (46,5%-69%). Die Proteinkonzentrationen von HSC 70 und HSP 60 stellen sich insbesondere bei den kürzeren Expositionszeiten (8 und 12h) vermindert dar (9,3%-55,3% bzw. 40,2%-76,3%). Unter zusätzlicher Ambroxolgabe war die Ozon-bedingte Verminderung des HSC 70 geringer ausgeprägt (61,3%), bei HSP 60 war kein eindeutiger Effekt auf die Proteinexpression nachweisbar. Eine alleinige Ambroxolgabe bewirkte eine Hemmung von HSP 70 und HSP 60, HSP 32 war nach Ambroxolapplikation vermehrt nachweisbar, während HSC 70 kaum durch Ambroxol beeinflusst wurde. Die Ergebnisse zeigen unterschiedliche Auswirkungen der Ozonexposition auf die verschiedenen HSPs. Ozon bewirkte eine erhöhte HSP 32 Expression, zudem war eine verstärkte Induktion der HSP 70 mRNA durch Ozon zu beobachten. HSC 70 und HSP 60 hingegen waren nach Ozon vermindert nachweisbar. Möglicherweise zeigt diese Hemmung eine Prioritätensetzung zugunsten anderer HSPs auf. Ambroxol verminderte die Ozonbedingte HSP 32 Stressantwort. Diese Beobachtung unterstreicht das Postulat von Ambroxol als eine potente antioxidative Substanz mit möglicher protektiver Wirkung auf das Lungengewebe.