Das Auftreten von Entzündungen und oxidativem Stress bei Lungenerkrankungen

Interstitielle Lungenerkrankungen (ILD) umfassen verschiedene chronische Lungenerkrankungen wie Sarkoidose und idiopathische Lungenfibrose (IPF). In den Niederlanden liegt die Inzidenz der Sarkoidose bei etwa 20-25 pro 100.000 Einwohner, während die von IPF jedes Jahr etwa 1000-1500 neue Fälle ausmacht.

Kurz gesagt können drei verschiedene Stadien in der Entwicklung von ILD unterschieden werden. Erstens wird das Lungengewebe geschädigt. Bei der Sarkoidose wird angenommen, dass dieser Schaden antigengesteuert und multisystemisch ist und zur Bildung von Granulomen führt. Darüber hinaus wird vermutet, dass genetische Faktoren eine wichtige Rolle bei der Genese der Sarkoidose spielen. Bei IPF ist die genaue Ätiologie dieses Schadens unbekannt, es wurde jedoch spekuliert, dass er durch einen nicht identifizierten Stimulus verursacht wird, der wiederholte Episoden einer akuten Lungenverletzung hervorruft. Zweitens entzünden sich die Wände der Luftsäcke in der Lunge als Reaktion auf den verursachten Schaden. Dies führt zur Aktivierung von Entzündungszellen wie Makrophagen, die die Expression von entzündungsfördernden Zytokinen, insbesondere Interleukin-10 und Tumornekrosefaktor (TNF)-alpha, in der Lunge bewirken.

Schließlich beginnt die Narbenbildung (oder Fibrose) im Interstitium (oder Gewebe zwischen den Luftsäcken) und die Lunge wird steif, was zu einem irreversiblen Verlust der Fähigkeit des Gewebes zur Sauerstoffübertragung führt.

Es ist bekannt, dass Entzündungen eine Schlüsselrolle beim Auftreten und Fortschreiten von ILD spielen, obwohl die langjährige Hypothese, dass Entzündungen allein zu Fibrose führen, derzeit in Frage gestellt wird. Die herkömmliche Behandlung von ILD umfasst unspezifische entzündungshemmende Mittel wie Glukokortikoide (Prednison) und andere immunsupprimierende Medikamente wie Cyclophosphamid, Methotrexat und Gamma-Interferon. Alle diese Therapien sind jedoch nicht vollständig wirksam, was darauf hindeutet, dass die Entzündung allein tatsächlich nicht allein für das Auftreten und Fortschreiten von ILD verantwortlich ist. Paradoxerweise haben Anti-TNF-α-Mittel wie Infliximab und Thalidomid kürzlich einige vorteilhafte Wirkungen bei Sarkoidose gezeigt.

Eine Schlüsselrolle für reaktive Sauerstoffspezies (ROS) in allen drei Stadien wurde ebenfalls vorgeschlagen. Verschiedene Biomarker für oxidativen Stress, d. h. ausgeatmetes Ethan und sowohl 8-Isoprostan als auch oxidierte Proteine ​​in der bronchoalveolären Flüssigkeit, sind bei ILD-Patienten unterschiedlicher klinischer Stadien erhöht. Es ist jedoch nur wenig über die Wirkung dieses erhöhten oxidativen Stresses auf die bei ILD vorhandenen endogenen Antioxidantienspiegel bekannt. Interessanterweise ist die klinische Verabreichung eines Antioxidans, d.h. N-Acetylcystein (NAC) für IPF-Patienten hat kürzlich gezeigt, dass dies die Verschlechterung der Vitalkapazität und der Kohlenmonoxid-Diffusionskapazität (DLCO) nach 12 Monaten verlangsamt. Dies stützt die Hypothese, dass oxidativer Stress an ILD beteiligt ist, und beweist das Prinzip der antioxidativen Behandlung bei ILD.

Es ist bekannt, dass oxidativer Stress und Entzündung miteinander verflochten sind und dass das entzündungsfördernde Zytokin TNF-alpha in der Lage ist, oxidativen Stress in verschiedenen Zellen und Geweben zu stimulieren. Infolgedessen können die vorläufigen günstigen Wirkungen von Anti-TNF-alpha-Mitteln in Kombination mit den vorläufigen günstigen Wirkungen von Antioxidantien bei ILD darauf hindeuten, dass eine neue Strategie zur Behandlung von ILD idealerweise die Verringerung sowohl des oxidativen Stresses als auch der bei ILD auftretenden Entzündung kombinieren sollte diese Krankheiten.

In letzter Zeit wurde den potenziell gesundheitsfördernden Eigenschaften von Flavonoiden, natürlich vorkommenden Polyphenolverbindungen, und insbesondere Quercetin, dem am häufigsten vorkommenden Flavonoid, viel Aufmerksamkeit geschenkt. Quercetin ist bekannt dafür, ein starkes Antioxidans zu sein und einige entzündungshemmende Wirkungen zu besitzen. Es ist daher verlockend zu spekulieren, dass Quercetin positive Effekte bei ILD ausüben könnte.

Da die antioxidativen und entzündlichen Veränderungen bei ILD noch nicht genau bekannt sind, ist das Ziel der vorliegenden Studie, sowohl den antioxidativen als auch den entzündlichen Status bei ILD, d. h. Sarkoidose und Fibrose, zu bestimmen. Darüber hinaus wird die mögliche entzündungshemmende Wirkung von Antioxidantien auf die LPS-induzierte Zytokinproduktion am Beispiel des Flavonoids Quercetin untersucht.