Einleitung:
Bei Mukoviszidose (CF) ist die Cl--Sekretion (CFTR) an der apikalen Membran des respiratorischen Epithels gestört. Außerdem besteht eine gesteigerte Na+-Resorption (ENaC, epithelial sodium channel) [1,2] (Abb. 1). Dies zusammen führt zu einer erhöhten transepithelialen Potentialdifferenz (PD). Diese erhöhte basale PD, welche am respiratorischen Epithel der unteren Nasenmuschel gemessen wird, kann durch Aerosol-Applikation von Na+-Kanal-Blockern wie z.B. Amilorid normalisiert werden (75% Reduktion)[2,3].
Ziel dieser Studie war die Klärung der Frage, ob eine Zumischung von NaCl in hypertoner Konzentration zur Inhalationslösung die PD bei CF-Patienten zusätzlich beeinflußt, vor allem in Bezug auf das Ausmaß der maximalen PD-Senkung und die Wirkungsdauer.
Abb. 1: Ionentransport am respiratorischem Epithel bei Mukoviszidose: Erhöhte Natrium-Absorption durch Amilorid-sensitive epitheliale Na+-Kanäle (ENaC) und in der Sekretion gestörte Cl--Kanäle (CFTR abhängig).
Methodik
Bei 20 klinisch stabilen CF-Patienten (Alter: 8-27 Jahre) wurde die basale PD am respiratorischen Epithel der unteren Nasenmuschel gemessen. Anschließend inhalierten sie über einen Düsenvernebler (Master, Firma Pari) Amilorid in verschiedenen Konzentrationen mit 0.9% (Isotonic solution = IS-Gruppe) oder 5.85% (Hypertonic solution = HS-Gruppe) NaCl-Lösung; letztere wurde erst kurz vor der Vernebelung der Amiloridlösung zugefügt. Bestimmt wurde neben den basalen Ausgangswerten das Ausmaß der PD-Senkung in Prozent des Ausgangswertes (PDmax %) und die Zeit bis zur Rückkehr zum Ausgangswert der PD.
Ergebnisse
Die basalen PD-Werte betrugen:
IS-Gruppe: -44.1 ±6.3 mV ;HS-Gruppe: -45.6 ±6.1 mV
Nach der Inhalation mit Amilorid (unterschiedliche Konzentrationen, Zumischung von NaCl, Konzentration je nach Gruppenzugehörigkeit), wurde eine PD-Senkung beobachtet. In der HS-Gruppe waren die Wirkungsdauer (p<0.001) und die Reduktion der PD (p<0.05) im Vergleich zur IS-Gruppe signifikant erhöht (Tab.1; Abb.2; Abb.3).
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Tab.1: Unterstützender Effekt hypertoner Kochsalzlösung auf die PD-Senkung bei Mukoviszidose nach Inhalation von Amiloridlösungen unterschiedlicher Konzentration
Abb.2: Unterstützender Effekt hypertoner Kochsalzlösung (inhal.) auf die Dauer der PD- Senkung bei Mukoviszidose nach Inhalation von Amiloridlösungen unterschiedlicher Konzentration (p<0.001)
Abb.3: Unterstützender Effekt hypertoner Kochsalzlösung (inhal.) auf die Höhe der PD- Senkung bei Mukoviszidose nach Inhalation von Amiloridlösungen unterschiedlicher Konzentration (p<0.05)
Fazit
Diese Ergebnisse legen nahe, daß Amilorid und hypertone NaCl-Lösung einen additiven positiven Effekt auf die Na-Kanäle und somit auf die Ionentransportstörung bei CF am respiratorischen Epithel haben. Die langfristige inhalative Anwendung hypertoner Kochsalzlösungen erscheint jedoch nicht unbedenklich, da die hohe Osmolarität der Inhalate zu einer unspezifischen Stimulation führen könnte. Zum Ausschluß einer chronischen Schädigung der Mukosa sind jedoch weitere Untersuchungen nötig.
Literatur
- BOUCHER, R.C. (1994). Human airway ion transport (part two), Review. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 150 (2), 581-93.
- HOFMANN, T., HÜLS, G., SCHÄFER, K., SENIER, I., LINDEMANN, H. (1992): Epicutaneous nasal potentialdifference: Influence of aerosolized amiloride in CF-patients. XI. International Cystic Fibrosis Congress; Dublin (Ireland) August, 20.-27.
- KNOWLES, M., GATZY, J., BOUCHER, R. (1981 b). increased bioelectric potential difference across respiratory epithelia in cystic fibrosis. N. Engl. J. Med. 305,1489-1495
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