Partikelaufnahme in der Hühnerlunge

Der Aufnahmemechanismus, Weitertransport sowie Abbau von inhalierten Partikeln in der Vogellunge sind im Vergleich zur Saugerlunge weitgehend unverstanden. Dies liegt zum einen an den anatomischen Unterschieden und zum anderen an der geringeren Verfugbarkeit spezifischer Marker, insbesondere fur aviare antigenprasentierende Zellen. Von bestimmten Bereichen der Vogellunge, wie dem follikelassoziierten Epithel (FAE) des Bronchus-assoziierten lymphatischen Gewebes (BALT) oder den Atrienepithelien, wird die Fahigkeit zur Phagozytose angenommen. Umfassende histologische Untersuchungen zur Partikelaufnahme, die dies belegen, sind jedoch nicht vorhanden. Diese Arbeit setzt sich anhand von unterschiedlichen histologischen Techniken umfassend mit der Partikelaufnahme in der Huhnerlunge auseinander. Die Versuche stellen eine histologische Annaherung an das Thema Partikelaufnahme in der Vogellunge dar und dienen als Grundlage fur die Etablierung von geeigneten in vivo-Versuchs-modellen fur die histologische Analyse. Aus diesem Grund – und insbesondere aus Tierschutzgrunden – wurde die Applikation in Anlehnung an beschriebene Infektionsversuche kurze Zeit post mortem durchgefuhrt. Um die Heterogenitat der Partikel in der Stallluft abzubilden, wurden unterschiedliche Partikel tracheal appliziert (Tusche, Latex-Beads, Fluoresceinisothiocyanat, Neutralrot, E. coli). Die Vitalitat des Gewebes wurde anhand von Vitalitatsfarbungen bestatigt. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen deutlich, dass alle eingegebenen Partikel sowie E. coli-Bakterien durch das Atrienepithel aufgenommen werden und belegen damit dessen postulierte Phagozytosefahigkeit. Entgegen den Forschungs-ergebnissen beim Sauger ist im Bereich des FAE des Huhner-BALT nur eine geringe Aufnahmekapazitat fur Tusche und Beads darstellbar, wohingegen FITC (Fluoresceinisothiocyanat) effektiv durch das gesamte FAE aufgenommen wird. Hinweise zum Abtransport der Partikel lassen sich aus den histologischen Befunden ableiten. Sowohl Tusche als auch Beads sind vermehrt in den interparabronchialen Septen und teilweise in der Nahe extrabronchialer germinaler Zentren (GCs) sowie den Blutgefasen darstellbar. In den GCs alterer Tiere finden sich regelmasig Partikelablagerungen, die teilweise positiv mit dem anti Pan-Zytokeratin-Antikorper reagieren und Federstaub entsprechen konnen. Die GCs konnen somit einen Ablageort fur inhalierte Partikel darstellen, ahnlich wie dies bei Saugerlymphknoten beschrieben ist. Aufgrund dieser Ergebnisse und zum besseren Verstandnis der pulmonalen GCs wurde eine dreidimensionale Rekonstruktion der GCs erstellt. Diese zeigte, dass sich die GCs der Lunge von den typisch kugeligen Milz-GCs unterscheiden und an die strukturellen Besonder-heiten der Lunge angepasst sind. Neutralrot, Kohlenstoffpartikel aus der Tusche und Beads werden den Ergebnissen der Arbeit nach durch Makrophagen bzw. dendritische Zellen im Bereich der Atriensepten aufgenommen und somit moglicherweise zellular zu den Blutgefasen und interparabronchialen Septen transportiert. Die interparabronchialen Septen konnen eine lymphatische Drainage der Lunge darstellen, der Nachweis von Lymphendothelzellen gelang mit den zur Verfugung stehenden Antikorpern allerdings nicht. Allein FITC reichert sich in den Epithelien des Primarbronchus und der Atrien an und findet sich nur vereinzelt im Bindegewebe. Die Identifizierung der FITC-assoziierten Zellen gelang mit den derzeit verfugbaren Markern jedoch nicht. Die antigenspezifische Immunantwort wurde im Rahmen einer Impfung mit dem Newcastle Disease Virus durch Genexpressionsanalysen in Abhangigkeit der verschiedenen Kompartimente der Lunge (Primarbronchus, Parenchym, Trachea) und der Milz untersucht. Die konjunktivale Impfung fuhrt sowohl zu einer systemischen als auch pulmonalen Immunantwort in Form eines Anstiegs der B Zellen und des Enzyms AID (activation induced cytidine deaminase), das im Rahmen der germinalen Zentrumsreaktion exprimiert wird. Immunhisto-chemische Untersuchungen als Ansatz eines histologischen Verstandnisses der immunologischen Vorgange weisen hierbei sowohl auf eine Beteiligung des BALT (Anstieg der GC-Zahl) als auch auf eine schleimhautassoziierte Immunitat hin (Anstieg der IgA-Sekretion). Auf den hier etablierten Versuchsmodellen aufbauend, kann der Weg inhalierter Partikel durch in vivo-Studien gezielt analysiert und die Frage nach dem Abtransport aus der Lunge nach Aufnahme durch das Atrienepithel bzw. das FAE weiterverfolgt werden.