Neue Luftsäcke Erstellt In Maus-Modell der Emphysem Mit Novel Growth Factor

In einer Studie mit Mäusen haben die Forscher an der Johns Hopkins einen neuen molekularen Weg in das Wachstum der kleine Luftsäcke genannt Alveolen , die von entscheidender Bedeutung für die Atmung sind beteiligt identifiziert. Die Wissenschaftler sagen, ihre Experimente können zu den ersten erfolgreichen Therapien führen , die Luftsäcke bei Menschen, die an Krankheiten leiden , wie nachwachsen Lungenaufblähung in der die Luftsäcke haben durch jahrelange Rauchen zerstört. Die Arbeit kann auch vorschlagen, neue Therapie für Frühgeborene geboren , bevor ihre Lungen voll entwickelt .

"Eine der größten Herausforderungen , denen wir als Ärzte wird Patienten mit chronisch obstruktiver Lungenerkrankung , wie Emphysem , die Alveolen , die für die Lungenfunktion so entscheidend sind verloren helfen ", sagt Enid Neptune , MD, Associate Professor für Lungen-und Intensivmedizin Medizin an der Johns Hopkins University School of Medicine. " Sobald diese kleine Luftsäcke zerstört werden, gibt es keine wirksame Behandlung , um sie zurück zu holen. "

Neptun ist der leitende Autor der Studie in einem Artikel beschrieben, PLoS Geneticsin dem die Forscher verwendeten Hepatozyten-Wachstumsfaktor (HGF) nachwachsen Alveolen und Wiederherstellung Lungenstruktur bei Mäusen gentechnisch verändert, um eine menschenähnliche Form Emphysem zu entwickeln. Ihnen wird angenommen, dass die erste Studie mit HGF bei Mäusen mit etablierten Emphysem ist.

Wachstumsfaktoren, wie HGF, sind verwendet worden, um die Wundheilung zu fördern. Neptune sagt frühere Studien hatten gezeigt, dass HGF hatte eine Rolle in der Funktionsweise der Lungenbläschen, die Lunge zu ermöglichen, Sauerstoff und Kohlendioxid austauschen und Senden von Sauerstoff in den Blutkreislauf zu Organen im ganzen Körper zu nähren. Verringerung der Anzahl oder Qualität der Säcke eine schwere Beeinträchtigung atmen.

Auch wenn sie sich nicht mit dem bloßen Auge gesehen werden kann, sind kleine , kugelförmige Alveolen mit dünnen Wänden bedeckt und haben eine Blutversorgung. Die Forscher führten Experimente in Mäusen mit einer genetisch bedingten Form von Emphysem , ob HGF könnte die Bildung von Alveolen zu stimulieren.

Ein Experiment beteiligt erwachsenen Mäuse mit genetisch bedingten Emphysem. Die Hälfte der Mäuse erhielten HGF, geliefert unter der Haut mit einer speziellen Pumpe für zwei Wochen. Die andere Hälfte der Gruppe erhielt ein Placebo - nicht der HGF . Eine weitere Gruppe von Mäusen mit gesunden Lunge, der " Kontrollgruppe" , wurde in zwei Hälften geteilt , um entweder HGF oder ein Placebo erhalten .

"Wir fanden heraus, dass die Mäuse mit Emphysem , wenn angesichts der HGF, entwickelte eine 17 -prozentige Verbesserung in der Größe ihrer Luftsäcke im Vergleich zu Placebo - behandelten Mäusen , die mit verbesserten Lungen Struktur und Funktion. Die HGF war auch Schutz verhindert Zerstörung die Alveolen durch Verringerung der oxidativen Stress dass zu Lungenschädigung beiträgt ", sagt Neptun. " Im Wesentlichen war der HGF in der Lage, einen großen Feind der funktionierenden Alveolen zu blockieren . "

Darüber hinaus werden die gesunden Mäusen , die HGF wurde, zeigten keine Unterschiede in alveolären Größe . Die Mäuse mit Emphysem , die mit einem Placebo behandelt wurden, zeigten keine Verbesserung zu zeigen.

Die Forscher wollten dann , um die Wirkung beeinträchtigt HGF-Aktivität in jungen Mäusen, deren Lungen noch Form sehen . Sie schufen eine Maus , in dem der HGF-Rezeptor , wie MET bekannt ist, wurde von den Zellen entlang der Alveolen entfernt . "Unsere Idee war , wenn HGF wurde die Durchführung dieser wichtige Rolle bei der Bildung Alveolen , wenn wir ausgeschlagen sein Rezeptor , wie MET bekannt ist, sollten wir Schädigung der Lungenbläschen zu sehen ", sagt Neptune .

Wie vorhergesagt , hat die Luftsäcke in den Entwicklungs Mäuse ohne den HGF-Rezeptor nicht richtig bilden. Außerdem wurden die Blutgefäße dienen die Alveolen verringert und es zu einem Anstieg sowohl bei der oxidativen Stress und Entzündung . Die Forscher stellten fest , dass die Entwicklung Alveolen erfordern sowohl HGF und MET -Signalisierung , um normalerweise zu bilden.

"Unsere Forschung ist ein wichtiger Beweis dafür, dass ein Wachstumsfaktor kann als Medikament für Emphysem eingesetzt werden ", sagt Neptune . " Da jedoch HGF reduziert Zelltod und fördert die Zellproliferation , müssten wir vorsichtig übersetzen es in die rauchenden Bevölkerung , wo es ein höheres Risiko für Lungenkrebs zu sein." fügt sie hinzu. Neptune und andere verfolgen Forschung in der Lage sein , um die therapeutischen und nicht die Bösartigkeit treibenden Komponenten der HGF -Signalisierung selektiv zu aktivieren.

Das Emphysem ist eine Form von chronisch-obstruktiver Lungenerkrankung (COPD) , die die dritthäufigste Todesursache in den Vereinigten Staaten ist . Schätzungsweise 30 Millionen Amerikaner haben COPD und etwa 60.000 Menschen sterben daran jährlich . Zusätzlich zu rauchen, können berufliche Exposition gegenüber schädlichen Staub, Rauch und Rauch auch dazu führen, COPD.