Fraktionierte Sammlung von Atemkondensat: Exhaliertes Wasserstoffperoxid (H2O2) stammt aus den Atemwegen

Einleitung: Die überwiegende Zahl der Lungenerkrankungen, wie etwas die chronisch-obstruktive Bronchitis (COPD) verlaufen auf der Basis von chronisch-entzündlichen Prozessen. Die gängigen Methoden zur Gewinnung von Mediatoren der Entzündungsprozesse, wie die bronchoalveolare Lavage oder das induzierte Sputum, können bei schwerem Krankheitsverlauf (Exazerbation) nicht angewendet werden. Hier hat sich die Atemkondensatgewinnung als hilfreich erwiesen. Neben Wasserdampf werden auch andere flüchtige und nicht-flüchtige Substanzen ausgeatmet und können in einer Kondensationsfalle gesammelt werden. Einer der flüchtigen Biomarker, der direkt mit den Entzündungsprozessen gekoppelt ist, ist das Wasserstoffperoxid (H₂O₂). Dies wird durch die Entzündungszellen des Respirationstraktes (Makrophagen, Neutrophilen) als Abwehrreaktion freigesetzt.

Methode: Atemkondensat wurde fraktioniert aus den Atemwegen und aus der Lungenperipherie gesammelt (EcoScreen II, Filt GmbH, Berlin) und auf Wasserstoffperoxid (H₂O₂) und Azidität (pH) bei Nichtrauchern, Rauchern und COPD Patienten untersucht.

Ergebnisse: Die fraktionierte Sammlung ergab, dass H₂O₂ hauptsächlich in den Atemwegen freigesetzt wird. Die H₂O₂ Konzentration lag in der Atemwegsfraktion bei allen Probandengruppen um den Faktor 2.6höher als in der peripheren Fraktion. H₂O₂ war bei Rauchern zweifach und bei COPD Patienten fünffach erhöht gegenüber Nichtrauchern. Alle Probanden zeigten eine geringere Azidität des Atemkondensats in der Atemwegsfraktion (höherer pH-Wert) gegenüber der alveolaren Fraktion, es gab jedoch keine signifikanten Unterschiede zwischen der Gruppen.

Diskussion: In den Atemwegen und in der Lungenperipherie werden unterschiedliche Biomarker freigesetzt. Nur durch eine fraktionierte und standardisierte Sammlung kann der gewonnene Mediator selektiv dem Entzündungsgeschehen in einer bestimmten Lungenregion zugeordnet werden.