Der Einfluss von inhaliertem Nitrit auf die durch Surfactant-Depletion induzierte akute Lungenschädigung

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Das akute Lungenversagen (engl.: Acute Respiratory Distress Syndrome, ARDS) ist nach der „Berlin Definition“ definiert als das Vorliegen bilateraler Infiltrate der Lunge ohne Herzversagen oder Hypervolämie, wenn bei gleichzeitiger Applikation eines positiv endexspiratorischen Atemwegsdruck (PEEP) von über 5 cmH2O der Horovitz-Quotient < 300 mmHG liegt (2). In der ARDS-Therapie ist die Inhalation von Stickstoffmonoxid (NO), welches den pulmonalen Blutfluss durch Vasodilatation beeinflusst (3) und sich so positiv auf die Oxygenierung auswirkt, eine etablierte Therapiemaßnahme. Nitrit (NO2-) hat durch die Reduktion zu NO zytoprotektive Eigenschaften (4; 5; 6) und reduziert den pulmonal-arteriellen Druck (7; 8). Daher leiteten sich für die vorliegende Arbeit die Hypothesen ab, dass durch NO2--Inhalation bei Surfactant-depletierten Schweinen eine erhöhte NO-Konzentration exspiratorisch messbar ist und inhaliertes NO2- die Oxygenierung während eines experimentell induzierten Lungenschadens verbessert. Um die NO2--Reduktase-unabhängige Reduktion von NO2- zu NO in vitro zu prüfen, wurde Natriumnitrit (NaNO2) über 20 min inhalativ in eine Testlunge appliziert (1,5 mg/min, 7,5 mg/min, 75 mg/min). Bei allen Konzentrationen kam es zu einer signifikanten Produktion von NO, sodass eine spontane Reduktion von NO2- zu NO ohne enzymatische Reaktion nachgewiesen werden konnte. In vivo wurde die Bildung von NO bei NO2--Inhalation an weiblichen Hausschweinen untersucht. Bei allen Versuchstieren (N = 14) wurde eine Lavage der Lunge durchgeführt (9), um ein eine schwere Lungenschädigung zu etablieren. Die Kontrollgruppe (n = 7) wurde danach 5 h beobachtet. Bei der Interventionsgruppe (n = 7) erfolgten eine 20-minütige Inhalation (30 mg/min NaNO2) nach Etablierung des Lungenschadens und eine 4 h 40-minütige Beobachtung. Bei allen Versuchstieren wurden exspiratorische NO-Produktion, hämodynamische und Blutgasparameter gemessen sowie nach Versuchsende Proben der rechten Lunge entnommen. In der Interventionsgruppe stieg das exhalierte NO in vivo während der Inhalation höher als in vitro. Dies zeigt, dass es in vivo zu einer Reduktion von NO2- zu NO während eines induzierten Lungenschadens kam. Die Oxygenierung wurde durch die Inhalation von NO2- nicht verbessert. Met-Hämoglobin stieg signifikant an, blieb jedoch unter dem toxischen Grenzwert (10). Lokale Effekte von NO2- auf den mittleren pulmonalarteriellen Druck in der Interventionsgruppe waren nicht nachweisbar. Der pulmonalvaskuläre Widerstand und die Ödembildung wurden ebenfalls nicht beeinflusst. Systemisch wurde kein Effekt von inhaliertem NO2- auf den mittleren arteriellen Druck, zentralvenösen Druck oder das Herzzeitvolumen gemessen. Die vorliegende Studie zeigt, dass die Applikation von NO2- in Form einer 20-minütigen Inhalation von 30 mg/min NaNO2 die pulmonale und systemische Hämodynamik bei Surfactant-depletierten Hausschweinen nicht beeinflusst und die Oxygenierung unverändert bleibt.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.