Das akute Atemnotsyndrom (ARDS) ist eine Erkrankung, die aus einem gestörten Gasaustausch und einer Lungeninfiltration besteht und häufig eine intensivmedizinische Therapie erfordert. Die Sterblichkeit bei schwerem ARDS ist trotz fast 50 Jahren umfangreicher Forschung weltweit nach wie vor hoch (bis zu 50 %)1. Das ARDS wird durch die Berliner Definition definiert, die diagnostische Kriterien wie Timing, Thoraxbildgebung, Entstehung des Ödems und Hypoxämie2 umfasst. Um Patienten mit unterschiedlichen Schweregraden des ARDS besser kategorisieren zu können, werden drei verschiedene Grade der Hypoxämie definiert: leicht (200 mmHg < PaO2/FIO2 ≤ 300 mmHg), mittelschwer (100 mmHg < PaO2/FIO2 ≤ 200 mmHg) und schwer (PaO2/FIO2 ≤ 100 mmHg)2. Verschiedene Tiermodelle mit dem Schwerpunkt Lungenschädigung sind weit verbreitet und akzeptiert, um die pathophysiologischen Veränderungen und unterschiedliche Therapieansätze bei ARDS3 zu untersuchen.
Tiermodelle mit Endotoxinen (z. B. intravenöse Infusion von Bakterien, Zäkalligatur und Punktion zur Nachahmung einer Sepsis-induzierten Lungenverletzung), Ischämie-/Reperfusionsmodelle, Rauch-/Verbrennungs-ARDS-Modelle, Infusion von Ölsäure und bronchoalveoläre Lavage-Modellesind bekannt 3. Jedes Modell repräsentiert nur wenige pathophysiologische Veränderungen mit Vor- und Nachteilen zu den Studienergebnissen3. Dies spiegelt die Komplexität der ARDS-Erkrankung nicht wider. Die Kombination zweier bewährter Modelle erlaubt bessere Rückschlüsse auf die Pathophysiologie des ARDS. Im vorgestellten Modell kombinierten wir bronchoalveoläre Lavage und Ölsäureinfusion, um die Komplexität des humanen ARDS nachzuahmen. Ölsäure ist eine ungesättigte Fettsäure und wirkt direkt auf die Alveolokapillareinheit der Lunge, indem sie die Aktivierung der angeborenen Immunrezeptoren auslöst, was in der Folge zu einer Akkumulation von Neutrophilen, einer proinflammatorischen Zytokinproduktion und zum Zelltod führt 4,5. Die Ölsäureinfusion induziert eine schwere Hypoxämie, einen Anstieg des pulmonalen arteriellen Drucks und eine Ansammlung von extravaskulärem Lungenwasser. Hypotonie und Myokarddepression aufgrund einer rechtsventrikulären Insuffizienz treten häufig auf. Die Induktion einer Lungenschädigung durch wiederholte bronchoalveoläre Lavage (BAL) mit balancierter Elektrolytlösung reduziert die alveoläre Tensidlipidkonzentration3. Tenside verringern die Oberflächenspannung der Alveolen und verhindern den Kollaps der Alveolare. BAL führt zu einer sofortigen Hypoxämie und einer Erhöhung der alveolär-arteriellen Sauerstoffdifferenz3. Humanes ARDS ist auch mit einer Erschöpfung des Tensids3 verbunden. Die Nachteile dieses kombinierten Modells sind die Notwendigkeit eines zentralvenösen Zugangs, einer Intubation und einer Vollnarkose. Darüber hinaus bleibt die fragwürdige mechanistische Relevanz (z.B. die Ölsäureinfusion) für translationale Aspekte unklar. Zumindest ist es schwierig zu bestimmen, welcher Teil der Lungenverletzung (BAL vs. OAI oder beide zusammen) zur Lungenschädigung beiträgt. Die Vorteile dieses Modells sind seine Anwendbarkeit bei Großtieren mit vertrauter Überwachung und Instrumentierung ähnlich wie bei menschlichen Patienten (keine spezielle Ausrüstung erforderlich), die gute Reproduktion der Hauptaspekte des ARDS und die Möglichkeit, isoliertes ARDS ohne systemische Entzündung zu untersuchen (z.B. Endotoxin-Modelle). Im folgenden Artikel geben wir eine detaillierte Beschreibung der Double-Hit-Lungenschädigung (BAL und OAI) bei Schweinen und liefern repräsentative Daten, um die Stabilität der Kompromisse in der Lungenfunktion zu charakterisieren.