Die Bedeutung von Angiopoietin-2 für die Entwicklung eines akuten Lungenversagens in der schweren Pneumokokkenpneumonie

Schwere bakterielle Pneumonien führen häufig zu einer Schädigung der Lunge. Ein bedeutender Erreger einer schweren Pneumonie ist das grampositive Bakterium Streptococcus pneumoniae. Im Verlauf einer Pneumokokkenpneumonie kann es durch direkten Einfluss von Pathogenitätsfaktoren sowie der körpereigenen Abwehrreaktion zu einer erhöhten endothelialen Permeabilität und einem pulmonalen Barriereversagen kommen, welches in schweren Fällen in ein akutes Lungenversagen münden kann. Angiopoietin-2 ist ein körpereigener Ligand des endothelial vorkommenden Tyrosinkinase-Rezeptors Tie-2. Das Protein hat einen bekannten proinflammatorischen und destabilisierenden Einfluss auf das Gefäßsystem und wird nach einer Stimulation mit Pneumolysin, einem Virulenzfaktor von Streptococcus pneumoniae, vermehrt vom pulmonalen Endothel ausgeschüttet. Die Bedeutung von Angiopoietin-2 in der schweren Pneumokokkenpneumonie ist noch unbekannt. Ziel der vorliegenden Doktorarbeit war es, den Einfluss von Angiopoietin-2 auf das inflammatorische Geschehen und die pulmonale Barrierestabilität in der schweren Pneumokokkenpneumonie mit einhergehendem akuten Lungenversagen näher zu untersuchen. Hierzu wurde ein konditionelles Angiopoietin-2-Knockout-Mausmodell verwendet. Der Knockout der gezüchteten Angiopoietin-2-loxP/loxP-Cre-ERT2 Mauslinie wurde in vivo mit Tamoxifen und in vitro mit 4 -Hydroxytamoxifen induziert. In anschließenden Versuchen wurde die Effizienz des induzierten Angiopoietin-2-Knockout untersucht. Hierbei zeigten die Angiopoietin-2-Knockout-Mäuse eine lückenhafte Gendeletion. Die induzierten Mäuse wiesen im Vergleich zu ihren nicht induzierbaren Geschwistertieren, welche als Kontrolle dienten, zwar eine deutlich verringerte Expression von Angiopoietin-2 auf, eine vollständige Deletion des Proteins konnte jedoch nicht erzielt werden. In vitro bestätigten die erhobenen Daten die bereits bekannte destabilisierende Wirkung von Angiopoietin-2 auf das pulmonale Endothel. Primäre murine pulmonale Endothelzellen von Angiopoietin-2-Knockout-Mäusen wiesen nach einer Stimulation mit Pneumolysin im Vergleich zu pulmonalen Endothelzellen von Kontrollmäusen einen geringeren Integritätsverlust des Zellmonolayers auf. In ergänzenden in vivo Studien zeigten die mit Streptococcus pneumoniae infizierten Angiopoietin-2-Knockout-Mäuse einen verringerten Angiopoietin-2-Plasmaspiegel als die Kontrollmäuse. Ein Unterschied im inflammatorischen Geschehen sowie der alveolokapillären Barierrefunktion war zwischen den Gruppen jedoch nicht ersichtlich, so dass die protektive Wirkung eines Angiopoietin-2-Knockout in der Pneumokokkenpneumonie in diesem Versuchssetting nicht bestätigt werden konnte. Gründe für die abweichenden Ergebnisse der in vitro und in vivo Studie könnten in der verwendeten Mauslinie, deren unvollständigen Induzierbarkeit, sowie im Versuchsdesign liegen. Die Untersuchung des Proteins auch im Hinblick auf die Notwendigkeit neuer innovativer Therapiestrategien bei einem Pneumonie-induzierten akuten Lungenversagen bleibt eine bedeutende Fragestellung. Neben der Erprobung weiterer Tamoxifen-Induktionsprotokolle zum Erreichen einer effektiveren Ang-2 Deletion, oder der Verwendung eines anderen in vivo Versuchdesigns (früherer Analysezeitpunkt
oder Einsatz einer Antibiotikabehandlung), sollte die Verwendung einer anderen Mauslinie zur Erforschung des Einflusses von Angiopoietin-2 im Verlauf einer Pneumokokkenpneumonie in Betracht gezogen werden.