Stickstoffmonoxyd in der Atemluft von Patienten mit interstitiellen Lungenkrankheiten

 

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Abstract

Background: Nitric oxide (NO) in exhaled breath is a marker of inflammation in bronchial asthma. Its role in interstitial lung disease has so far not been established. Objectives: The present study investigates exhaled NO in patients with interstitial lung diseases using constant flow and flow independent NO exchange parameters. These parameters were compared with clinical, lung function and BAL data. Methods: 83 patients with the following diagnoses were included into the study: 33 patients with sarcoidosis, 14 patients with idiopathic pulmonary fibrosis, 12 patients with connective tissue disease affecting the lungs, 10 with extrinsic allergic alveolitis, 8 patients with cryptogenic organizing pneumonitis, 6 patients with respiratory bronchiolitis with interstitial lung disease and 17 control patients. NO was analysed using a chemiluminescence-analyser. NO-concentration in the exhaled breath was measured at a constant flow of 50 ml/s according the ATS/ERS-standard (FENO50) and additionally at three different flow rates of 30, 100 and 300 ml/s to analyse the following flow independent NO parameters: NO alveolar concentration (CANO), airway wall NO concentration (CAWNO), maximum airway wall NO flux (JAWNO) and airway NO diffusing capacity (DAWNO). BAL was performed during flexible bronchoscopy with an irrigation volume of 100 ml 0.9 % saline solution in 5 aliquots of 20 ml each. Results: CANO (p = 0.012), CAWNO (p = 0.008) and DAWNO (p = 0.031) varied between the diagnostic groups. CANO was positively correlated with age (p < 0.05) and negatively correlated with inspiratory vital capacity (%pred.; p < 0.01). CAWNO was positively correlated with the relative proportion of CD8 cells in BAL (p < 0.01) and negatively correlated with smoking history (p < 0.05). DAWNO was negatively correlated with the relative proportion of CD8 cells in BAL (p < 0.05). FENO50 was positively correlated with age (p < 0.01) and negatively correlated with smoking history (p < 0.05). Conclusions: In patients with interstitial lung diseases there were correlations of flow independent NO exchange parameters with diagnoses, lung function parameters and BAL-variables.

Zusammenfassung

Hintergrund: Die Konzentration von Stickstoffmonoxyd (NO) in der Atemluft findet als Entzündungsmarker bei Asthma bronchiale Verwendung. Ihre Rolle bei interstitiellen Lungenkrankheiten (ILK) ist bislang nicht geklärt. Fragestellung: Die vorliegende Studie untersucht die NO-Konzentration in der Ausatemluft von Patienten mit ILK, wobei die NO-Konzentration mit konstantem Fluss und flussunabhängige NO-Parameter zur Bestimmung regionaler intrapulmonaler NO-Konzentrationen ermittelt werden. Diese Parameter werden mit klinischen, spirometrischen und bronchoskopischen Befunden der bronchoalveolären Lavage (BAL) verglichen. Methoden: 83 Patienten mit folgenden Diagnosen wurden in die Untersuchung eingeschlossen: 33 Patienten mit Sarkoidose, 14 Patienten mit idiopathischer Lungenfibrose, 12 Patienten mit Lungenbeteiligung im Rahmen einer Kollagenose, 10 Patienten mit exogen-allergischer Alveolitis, 8 Patienten mit kryptogener organisierender Pneumonie, 6 Patienten mit respiratorischer Bronchiolitis mit interstitieller Lungenkrankheit. 17 Patienten ohne nachweisbare ILK dienten als Kontrolle. NO wurde mit Hilfe eines Chemilumineszenz-Analysers bestimmt. Die NO-Konzentration in der Ausatemluft wurde bei konstantem Ausatemfluss von 50 ml/s entsprechend dem ATS/ERS-Standard (FENO50) und zusätzlich bei drei verschiedenen Flussraten von 30, 100 und 300 ml/s bestimmt, um die folgenden flussunabhängigen NO-Parameter zu errechnen: Die alveoläre NO-Konzentration (CANO), die NO-Konzentration in der Atemwegswand (CAWNO), die maximale NO-Flussrate in den Atemwegen (JAWNO) und die NO-Diffusionskapazität der Atemwege (DAWNO). Die BAL erfolgte im Rahmen einer flexiblen Bronchoskopie mit einem Spülvolumen von 100 ml einer isotonen NaCl-Lösung mit 5 Portionen von 20 ml. Ergebnisse: CANO (p = 0,012), CAWNO (p = 0,008) und DAWNO (p = 0,031) wurden von der Diagnose beeinflusst. CANO korrelierte positiv mit dem Patientenalter (p < 0,05); negative Korrelationen bestanden mit der inspiratorischen Vitalkapazität (%Soll; p < 0,01). CAWNO korrelierte positiv mit dem Anteil der CD8-Zellen in der BAL (p < 0,01) und negativ mit der Nikotinanamnese in Packyears (p < 0,05). DAWNO korrelierte negativ mit dem Anteil der CD8- Zellen in der BAL (p < 0,05). FENO50 korrelierte positiv mit dem Alter (p < 0,05) und negativ mit der Nikotinanamnese (p < 0,01). Schlussfolgerung: Bei Patienten mit interstitiellen Lungenkrankheiten fanden sich Zusammenhänge zwischen flussunabhängigen NO-Parametern und der Diagnose, spirometrischen und BAL-Variablen.

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Dr. med. Johannes Schildge

St. Vincentius – Kliniken Karlsruhe gAG
Medizinische Klinik – Abteilung Pneumologie

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Email: johannes.schildge@vincentius-ka.de