Erhöhtes Auftreten von lamellenkörperähnlichen Strukturen und tubulärem

Die lamellenkörperähnlichen Strukturen von Kontrollschafen zeigten im Median eine Volumendichte VV (Subtyp) von 0% (IQR 0–1,9%). OPA Schafe wiesen dagegen einen Median von 10,95% (IQR 9,77–14,5%) auf (p<0,01). In Ratten können lamellenkörperähnliche Strukturen 2,9±0,6% aller Subtypen ausmachen (SCHMIEDL et al. 2003).

Tubuläres Myelin hatte eine Volumendichte VV (Subtyp) von 0,31% (IQR 0–7,66%) bei Kontrollschafen gegenüber 3,42% (IQR 1,39–7,67%) bei OPA Schafen. Dieser Parameter wird bei gesunden Ratten mit 22,6±2,8% (SCHMIEDL et al. 2003) und auch 10,6±4,5% (FEHRENBACH et al. 2000) beschrieben.

Diese Werte zeigen starke Abweichungen, was einerseits Spezies bedingt sein kann, andererseits aber auch von der BAL-Technik beeinflusst wird, und hier von der Anzahl der Spülungen, aber auch von der Atemlage bei der Spülung abhängen kann.

Somit ist ein Vergleich insbesondere mit anderen Spezies nur bedingt möglich. Die großen tierartspezifischen Variationen belegen den Forschungsbedarf zur Erstellung von Referenzwerten für die Surfactant-Subtypen anhand standardisierter Methoden.

Lamellenkörperähnliche Strukturen gelten als frisch aus Typ II Zellen aus-geschleuster Surfactant (HALLER et al. 2004; DIETL u. HALLER 2005). Ihr

vermehrtes Auftreten bei OPA lässt die Vermutung zu, dass bei OPA positiven Schafen eine übermäßige Surfactantsekretion stattfindet. Dies stimmt mit dem klinischen Bild einer OPA und der Vervielfachung des Lungengewichts aufgrund soliden Tumorgewebes und hoher Mengen an Flüssigkeit überein, die in den luftleitenden Wegen sichtbar ist. Ein Hinweis auf ein Ödem konnte bei den untersuchten Typ II Pneumozyten wider Erwarten nicht festgestellt werden.

Dass diese Flüssigkeit hohe Anteile an weitgehend intaktem Surfactant enthält, kann durch folgende Indizien begründet werden:

Die Lungenflüssigkeit, die sich im Rahmen einer OPA ansammelt, besteht aus Mucus, Lipiden und großen Mengen an SP A (PLATT et al. 2002; SUMMERS et al.

2005). SP A tritt jedoch auch in anderen Körperregionen wie dem Magen-Darm-Trakt (HOLMSKOV 1999) auf. In einer Übersicht werden Phospholipide als ursächlich für das schaumige Aussehen der jeweiligen Flüssigkeit, in der sie sich befinden beschrieben (VON WIECHERT 1982). In endoskopischen Untersuchungen von GANTER (1996) wird das tracheale Sekret bei OPA Schafen als schaumig–wässrig beschrieben. Auch wird ausgewaschener Surfactant in der BAL von Schweinen als eine makroskopisch erkennbare, weißlich–schaumige Flüssigkeit beschrieben (HENNING-PAUKA 2007). Eine erhöhte Aktivität der Alkalischen Phosphatase (AP) von > 444 U/l Grenzflüssigkeit in der nasal abfließenden Lungenflüssigkeit bei OPA oder der gewonnenen BALF gilt als 90% spezifisch zur Diagnose einer OPA (GANTER 1996). Da Typ II Pneumozyten ebenfalls sehr viel AP enthalten (GANTER 1996), kann davon ausgegangen werden, dass die bei OPA vorgefundenen Flüssigkeitsmengen in den luftführenden Wegen tatsächlich von den Typ II Pneumonzyten gebildet werden und diese Flüssigkeit in der Zusammensetzung weitgehend dem Sekret physiologischer Typ II Pneumonzyten entspricht.

HALLER et al. (2004) konnten nachweisen, dass bei gleichbleibender Oberfläche die frisch sezernierten lamellenkörperähnlichen Strukturen weitgehend bestehen bleiben und nicht in den Oberflächenfilm eingebaut werden. Der Einbau in den Oberflächen-film scheint ein selbstregulierender Prozess zu sein, welcher ausschließlich von der OFS abhängig ist (HALLER et al. 2004). Nimmt man an, dass bei OPA eine übermäßige Surfactantsekretion stattfindet, liegen folglich viele

lamellen-körperähnliche Strukturen vor. Diese werden jedoch erst bei Bedarf in den Oberflächenfilm eingebaut. Das ist im Fall einer klinischen OPA mit hochfrequenter Atmung möglicherweise notwendig und stellt die Erklärung dafür dar, dass trotz Erkrankung keine signifikanten Veränderungen in der minimalen OFS im Vergleich zu Kontrollschafen vorliegen. OPA positive Schafe bilden möglicherweise einen größeren Reservekomplex an lamellenkörperähnlichen Strukturen. Unterstützt wird diese Hypothese dadurch, dass sowohl hochsignifikant mehr lamellenkörperähnliche Strukturen bei OPA positiven Schafen vorliegen, als auch „nur“ signifikant mehr tubuläres Myelin. Letzteres ist bereits zum Teil umgewandelt im Oberflächenfilm eingebaut. Vermutlich können sich aufgrund der übermäßigen Surfactantproduktion und -sekretion immer mehr lamellenkörperähnliche Strukturen ansammeln. Diese bilden einen Puffer für den Oberflächenfilm. Ist dieser gesättigt, kommt es auch zu einem vermehrten Auftreten von tubulärem Myelin, welches aus den lamellen-körperähnlichen Strukturen hervorgeht, aber nicht weiter in den Oberflächenfilm eingebaut werden kann.

In einer Studie zu Surfactantveränderungen nach Ozonexposition bei Ratten, verändert sich die Volumendichte von ausgeschleusten lamellenkörperähnlichen Strukturen nicht signifikant. Ihre Fläche erhöht sich zunächst und normalisiert sich nach längerer Exposition wieder. Dagegen induzieren die Störungen durch Ozon einen rapiden und nachhaltigen Abfall des extrazellulären Gehaltes an tubulärem Myelin (BALIS et al. 1991). Bei anderen Versuchen mit Ratten kommt es zu einem deutlichen Anstieg an tubulärem Myelin nach 36 stündiger Exposition mit 95% O2

(HAWKER et al. 1993). In Versuchen von FEHRENBACH et al. (2000) zur Ischämie und Reperfusion von Rattenlungen kommt es im Anschluss an die Reperfusion zu vermehrt auftretendem tubulärem Myelin im Alveolarlumen. Dies wird als Zerfall von aktiven Surfactantbestandteilen in den Monolayer interpretiert, bei dem größere Abstände in der Gitterstruktur von tubulärem Myelin vorliegen. Es kommt zu einer

„Anschoppung“, weil die Abbauprozesse nicht schnell genug ablaufen können (FEHRENBACH et al. 2000).

Die bei chronischer OPA ermittelte langfristige Erhöhung in der Volumendichte der lamellenkörperähnlichen Strukturen und des tubulären Myelins, ist möglicherweise

mit der immer stärker zunehmenden erhöhten Surfactantsekretion zu begründen.

Lamellenkörperähnliche Strukturen und tubuläres Myelin bilden in Summe den Anteil des aktiven Surfactants. BUSLEY et al. (2016) beschreiben, dass nach der Infektion von Schweinen mit A.pp. tendenziell höhere Anteile an aktivem Surfactant und signifikant weniger inaktiver Surfactant vorliegen. In anderen Versuchen kann gezeigt werden, dass direkt nach einer Applikation von Escherichia coli Lipopolysacchariden in Schafslungen der Anteil an inaktivem Surfactant sinkt. Folglich kommt es zu höheren Anteilen an aktivem Surfactant, da dieser scheinbar langsamer und somit zu einem späteren Zeitpunkt absinkt (FERNANDEZ-BUSTAMANTE et al. 2012). Da es sich bei den hier untersuchten Tieren um chronisch kranke Tiere handelte, könnte ein mögliches Absinken von den aktiven Surfactant-Subtypen bereits in früheren Infektionsstadien stattgefunden haben. Des Weiteren sind diese beiden Infektionen nicht direkt miteinander vergleichbar. Da die Sezernierung von vermutlich surfactanthaltiger Lungenflüssigkeit im Rahmen der OPA-Erkrankung zunimmt, könnte es zu einer dadurch bedingten Erhöhung an aktiven Surfactant-Subtypen gekommen sein. Dadurch würde ein Abfall an aktiven Komponenten, wie durch FERNANDEZ-BUSTAMETE et al. (2012) beschrieben, kompensiert werden und es stellt sich eine Adaptation an die Erkrankung ein.

Trotz deutlich höherem Anteil an aktivem Surfactant bei OPA positiven Schafen bestand kaum ein Unterschied an den Anteilen des inaktiven Surfactants im Vergleich mit Kontrollschafen. Als Ursache kann angenommen werden, dass bei Kontrollschafen ein auffällig höherer Anteil an sogenannten multilamellären Vesikeln und multivesikulären Vesikeln, Strukturen mit unklarer Funktion, vorlag. Des Weiteren deutet ein Fehlen von Unterschieden hinsichtlich des inaktiven Surfactants darauf hin, dass kein übermäßiger Surfactantabbau bei OPA positiven Schafen stattfindet oder inaktiver Surfactant schneller, wie durch POULAIN u. CLEMENTS (1995) und WELSCH u. DELLER (2010) beschrieben, von Typ II Pneumozyten oder möglicherweise Makrophagen aufgenommen wird. Dadurch hätten diese Surfactant-Subtypen nur eine kurze Verweildauer im Bronchoalveolarraum. Der nasale Ausfluss von Lungenflüssigkeit spricht für ein Ungleichgewicht zwischen vermutlich übermäßiger Surfactantproduktion bei unverändertem Abbau im Rahmen einer OPA.

5.3.1.2. Ursachen für eine möglicherweise erhöhte Surfactantsezernierung