Forscher an der Washington University School of Medicine in St. Louis haben ein weiteres Glied in der Kette der Ereignisse, die akute virale Infektionen zur Entwicklung der chronisch obstruktiven Lungenerkrankung (COPD) zu verbinden beschrieben . Ihre Entdeckung Punkte zu einem neuen therapeutischen Ziel für COPD, eine extrem häufige Erkrankung der unteren Atemwege , die chronische gesehen wird Bronchitis und Lungenaufblähung .
COPD betrifft etwa 12 Millionen Menschen in den Vereinigten Staaten , wo es die dritthäufigste Todesursache . Es ist weltweit die fünfthäufigste Todesursache. Es ist gekennzeichnet durch Entzündung der unteren Atemwege und die Zerstörung von Lungengewebe , die den Luftstrom und die Lungenfunktion einschränken . Keine wirksame Behandlung gibt , um speziell auf eine der Hauptursachen für Krankheit und Tod Weiterentwicklung von COPD - Entzündungs überschüssige Schleim, der die Atemwege blockiert und verhindert, dass die normale Atmung .
Es ist bekannt, dass Rauchexposition ist ein wichtiger Risikofaktor für COPD , aber in dieser neuen Forschung, Forscher zeigen, dass die Zellen, die die Atemwege säumen auch können , um Viren in einer Weise, die die langfristige Lungenentzündung und Schleimproduktion führt zu reagieren , dass sind typisch für COPD.
Die Forschung, auf dem Cover der September-Ausgabe des Journal of Clinical Investigation vorge , versöhnt die Diskrepanz zwischen der vorübergehenden Natur der meisten Virusinfektionen und die relativ dauerhafte Natur der chronischen Entzündungskrankheiten wie COPD .
Michael J. Holtzman , MD, die Selma und Herman Seldin Professor für Medizin an der Washington University , hat einen Großteil seiner Karriere für das Verständnis der Zusammenhänge zwischen Umweltfaktoren und Entwicklung von chronischen Lungenerkrankungen widmet . Vor fünf Jahren haben er und seine Kollegen berichteten, dass ein Signalmolekül Interleukin -13 ( IL-13 ) war die treibende Kraft für Überproduktion von Schleim chronischen Atemwegs nach der Virusinfektion . Seitdem wurden sie die Grundlage für die IL- 13 Produktion und ihre Nützlichkeit als Marker und einem Ziel für präzisere therapeutische Intervention bei COPD und Krankheiten wie Asthma verfolgt.
Das Team verfolgt die Quelle von IL- 13 zu den Immunzellen des angeborenen Immunsystems , die zuvor nicht als Teil der COPD beschrieben worden war. Aber bis jetzt haben sie nicht wissen, wie diese Art der Immunantwort konnte verewigt , eine solche langfristigen Krankheiten wie COPD verursacht werden.
" Die angeborene Immunantwort wird üblicherweise angesehen als kurz- statt langfristige Aktivierung gebaut ", sagt Holtzman . "Also die Art des Weges , die wir identifiziert wurde gedacht, um nur kurze Zeit aktiviert werden. Allerdings fanden wir , dass es dauerhaft nach der Virusinfektion aktiviert und wurde noch aktiver mit der Zeit werden könnte. "
Die neue Forschung identifiziert weiteres Signalmolekül, das eine Schlüsselrolle bei diesem Phänomen spielt .
" Wir nahmen an , dass die Ereignisse aufwärts von IL-13 Produktion könnte bei der Beibehaltung der Immunantwort aktiv beteiligt sein ", sagte der Studie führen Autor, Derek Byers , PhD , MD, Assistant Professor der Medizin . "Als wir uns für die Kandidaten geprüft , konzentrieren wir unsere Bemühungen auf die Arten von Molekülen, die mit der Steuerung der Immunantwort und insbesondere die Produktion von IL-13 verbunden sind. "
Einer dieser Kandidaten ist ein Signalmolekül genannte IL -33, war stark , die Produktion von IL- 13 in einem Mausmodell der chronisch obstruktiven Lungenkrankheit, die nach der Virusinfektion , zu verknüpfen . In der Tat war die Lieferung auch von IL -33 direkt auf die Atemwege bei diesen Tieren genug, um die Produktion von IL -13 und die Ansammlung von Schleim in der Lunge führen.
Weitere Arbeiten in diesem experimentellen Modell , Co-Lead Autor Jennifer Alexander - Brett , MD, PhD, Postdoc , verfolgt die Quelle des Upstream- Signal-Molekül IL- 33 an eine spezialisierte Gruppe von Zellen in der Epithelschicht , die Linien der Atemwege die Lunge . Was bedeutet, dass diese Zellen , wie Stammzellen , hatten die Fähigkeit, sich selbst zu erneuern , und ein Programm , die zu einer vollständigen Atemwegs gab auszuführen - das IL -33 -produzierenden Epithelzellen gefunden wurden , die Eigenschaften der Vorläuferzellen zu besitzen.
"Um unsere Ergebnisse aus dem Mausmodell auf den Menschen übertragen , haben wir ganze Lunge von Patienten, die eine Lungentransplantation bei sehr schwerer COPD entfernt ", sagte Alexander - Brett . Analyse dieser menschlichen Gewebeproben auch Epithelzellen wies mit Vorläufereigenschaftenals Quelle von IL -33 .
" Aus dieser Arbeit , wir wissen jetzt, dass eine virale Infektion der Atemwege führt zu einem Anstieg in Lungenepithelzellen Vorläuferzellen , die für die erhöhte Produktion von IL- 33 programmiert werden ", sagte Holtzman . "Wir haben auch die anfängliche Beweise dafür vorgelegt , dass eine zusätzliche Stress oder Gefahr , wie Rauchen oder Verschmutzung oder sogar eine andere Infektion , könnte dazu führen, diese Zellen zu lösen IL- 33 , die dann stimuliert die Immunzellen zu produzieren IL-13 und wiederum die typisch für COPD und verwandte Erkrankungen der Atemwege Atemwege Schleim. Es ist auch möglich, dass Rauchexposition prädisponiert Menschen für die Entwicklung dieser Zellen und wiederum die Anfälligkeit zur Verschlechterung und die Progression einer solchen Krankheit. "
Er wies darauf hin , dass es vernünftig anzunehmen, dass die Überwachung der IL- 33 IL- 13 -Weg ermöglicht es Ärzten , um festzustellen, welche Patienten von Strategien profitieren , diese Kaskade unterbrechen und verhindern eine ansonsten progressive und verheerende Erkrankung der Atemwege .
"Diese Arbeit zeigt, dass vorherige Virusinfektionen der Lunge kann COPD , indem es eine bestimmte Art von Lungenzellen , die das Immunsystem overactivates verschlechtern ", sagte James P. Kiley , PhD, Direktor der Abteilung für Lungenkrankheiten an der National Heart , Lung , and Blood Institute , der National Institutes of Health (NIH) . "Weitere Forschung an diesen Zellen und ihre Produkte können neue Wege zur Diagnose und Behandlung von COPD zu führen."