Nicht-invasive Messung der Atemwegsreaktivität bei allergischen Mäusen mittels barometrischer Ganzkörperplethysmographie

Um die Mechanismen und Kinetik zu untersuchen, die der Entwicklung einer erhöhten Atemwegsreaktivität (AR) nach allergischer Sensibilisierung zugrunde liegen, waren Tiermodelle von unschätzbarem Wert. Mit Hilfe der barometrischen Ganzkörperplethysmographie und Anstiegen der verbesserten Pause (Penh) als Index für Atemwegsobstruktion maßen wir die Reaktionen auf inhaliertes Methacholin bei wachen, ungehinderten Mäusen nach Sensibilisierung und Atemwegsherausforderung mit Ovalbumin (OVA). Sensibilisierte und herausgeforderte Tiere hatten signifikant erhöhte AR gegenüber aerosolisiertem Methacholin im Vergleich zu Kontrolltieren. Die als Penh gemessene AR war mit einer erhöhten IgE-Produktion und Eosinophilen-Infiltration in der Lunge assoziiert. In einem separaten Ansatz bestätigten wir die Beteiligung der unteren Atemwege an der Reaktion auf aerosolisiertes Methacholin mit tracheotomierten Mäusen. Anstiege der Penh-Werte nach der Methacholin-Herausforderung korrelierten ebenfalls mit erhöhtem intrapleuralem Druck, gemessen über einen ösophagealen Schlauch. Schließlich zeigten Mäuse, die AR mit einer nicht-invasiven Technik demonstrierten, ebenfalls erhöhte pulmonale Widerstandsreaktionen auf aerosolisiertes Methacholin, als sie am folgenden Tag mit einer invasiven Technik bei denselben Tieren gemessen wurden. Die Anstiege der Penh-Werte wurden durch eine Vorbehandlung der Mäuse mit einem Beta-2-Agonisten gehemmt. Diese Daten deuten darauf hin, dass die Messung der AR auf inhaliertes Methacholin durch barometrische Ganzkörperplethysmographie ein gültiger Indikator für die Atemwegsüberempfindlichkeit nach allergischer Sensibilisierung bei Mäusen ist. Die Messung der AR in ungehinderten, wachen Tieren bietet neue Möglichkeiten zur Bewertung der Mechanismen und Kinetiken, die der Entwicklung und Erhaltung der Atemwegsüberempfindlichkeit zugrunde liegen, sowie zur Beurteilung verschiedener therapeutischer Interventionen.