Protein beteiligt In Mukoviszidose Auch spielt Rolle in Emphysem , chronischer Lungenerkrankung

Ein Team von der Johns Hopkins Kinderzentrum Forscher hat entdeckt, dass ein Protein beteiligt Mukoviszidose (CF) regelt auch Entzündung und Zelltod in Lungenaufblähung und kann auch für andere chronische Lungenerkrankungen verantwortlich sein.

Die Ergebnisse, die online in der Dezember-Ausgabe des Journal of Immunology veröffentlicht , ebnen den Weg zu neuen Behandlungsmethoden zu Lungenschäden , die durch Infektionen oder Zigarettenrauch in Emphysem verhindern.

Das Protein namens CFTR ( Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator ) , ist bereits bekannt für ihre Rolle beim Transport von Chlorid in und aus den Zellen bekannt. Bei CF ist Chlorid führenden Fähigkeit des Proteins fehlen aufgrund genetischer Mutationen , was zu dem Aufbau von dicken klebrigen Schleim in der Lunge , der Infektionen der Lunge und Atemprobleme verursacht.

Aber die neue Hopkins Studie zeigt, dass CFTR ist in der Immunregulation und Immunantwort bei einer weitaus größeren Umfang beteiligt. Die Forschung - in Mäusen durchgeführt und unter Verwendung von Lungengewebe von Menschen mit und ohne Emphysem - zeigt , daß die mit Lungenschäden Emphysem hatte weniger CFTR an der Zelloberfläche und die Veränderungen in der Höhe des CFTR entsprach direkt an der Schwere der Erkrankung . Verringert im CFTR entsprach auch erhöhte Aufbau in den Lungenzellen eines Fettsäuremolekülsgenannt Ceramid , einem bekannten Entzündungsauslöser und Zelltod . So sagen die Forscher , durch die Regelung Entzündung verursachenden Aktivität Ceramid ist , erscheint CFTR um ein Watchdog für die Entzündung und Zelltod sein .

"Unsere Ergebnisse legen nahe, dass CFTR ist ein Multi-Tasker Protein, das sich nicht nur in Chloridtransport beteiligt , sondern auch bei der Regulierung des Zelltodes und Entzündung , indem sie in Schach und die grassierende gefährliche Ansammlung von Ceramid ", sagte Principal Investigator Neeraj Vij , Ph.D . , eine Lungenforscher an Hopkins Kinder- und assistant Professor an der Johns Hopkins University School of Medicine.

Die führende Ursache von Emphysem - - Um die Rolle durch das Zigarettenrauchen spielte erläutern die Forscher analysiert CFTR und Ceramid Ebenen von Nichtrauchern und von leichten und schweren ehemalige oder aktuelle Raucher erhalten Lungengewebe . Um die Verbindung zwischen Zigarettenrauch, CFTR und Ceramid weiter zu erforschen , verglichen die Forscher das Lungengewebe von Mäusen, die mit "Jungfrau" Lunge nie , um Gewebe aus den Lungen von Mäusen gegenüber Zigarettenrauch für fünf Stunden pro Tag über fünf Tage ausgesetzt Rauch ausgesetzt . Die Lungen von Rauch - exponierten Mäusen hatte CFTR -Expression und erhöhte Ceramid Ebenen verringert, und bestätigt damit die Rolle der Zigarettenrauch in Lungenschäden . Je schwerer das Rauchen, desto größer ist die Schädigung der Lunge , desto geringer die CFTR -Expression und je höher die Ceramidakkumulation , die Forscher festgestellt , eine eindeutige Zuordnung CFTR und Ceramid Ebenen , mit dem Rauchen Geschichte und der Schwere der Erkrankung .

Neben der Klärung des Zusammenhangs zwischen CFTR , Ceramid und Lungenschäden , erklärt die Hopkins-Team , wie CFTR verursacht Ceramid LungenschädigendeEntzündung auslösen . Analysieren Lungenzellen von Menschen und Mäusen fehlt CFTR in ihrer Zellmembran unter einem Mikroskop und mit einer so genannten Durchflusszytometrie , die Änderungen in entzündlichen und Proteinmarker einfängt , bemerkten die Wissenschaftler auf Abschnitten der Zellmembran genannte Lipidflößen erhöhten Clusterbildung von Ceramid -Moleküle , bekannt, Hot Spots , wo entzündliche Signalproteine ​​versammeln . Das Clustering, sagten die Forscher , führt zu entzündlichen Signalisierung, mehr Entzündungen und Zellschäden erhöht, aber Zellen mit normaler CFTR keine solche Clusterbildung hatten . Offenbar , sagen die Forscher , bei einwandfreier Funktion CFTR hält einen Deckel auf den Signalaktivität von entzündlichen Rezeptoren durch von Clustering verhindern, dass sie , was die Abwehr von Entzündungen und Lungenschäden .

" Wir erwarten, dass Membran CFTR und Ceramid kann sich als nützlich Prädiktoren für die Anfälligkeit für Lungenschäden durch Rauchen und Infektionen und kann für die medikamentöse Therapie zugeschnitten auf Krankheitsverlauf zu ändern ", sagte Vij .

Um ihre Hypothese weiter zu testen , nutzten die Forscher zwei Arten von Ceramid- Inhibitoren zu Mäusen mit Lungenschäden durch eine bakterielle Infektion verursacht werden. Einer der Inhibitoren , FB1, erfolgreich verringert Ceramid Aufbau in Mäusen mit intaktem CFTR aber nicht Ceramidakkumulation bei Mäusen mit fehl CFTR stoppen , wie dies in der Fall CF. Jedoch ist die andere Art von Inhibitor , AMT , gezügelt Ceramid Aktivität bei den Mäusen mit der abwesenden CFTR , während Da es dies bei Patienten mit verringerten CFTR tun .

" Jeder Inhibitor erschien um wirksam zu sein , basierend auf den Ebenen der Membran CFTR und Ceramid , was auf zwei verschiedene Therapien speziell auf Lungenschäden aus zwei verschiedenen Lungenerkrankungen ergeben behandeln - Emphysem und CF ", sagte Co-Investigator Manish Bodas , Ph.D., ein Postdoktorand in Vij Labor an der Hopkins Kinder .

Diese Arbeit wurde durch die National Institutes of Health und der Flugbegleiter Medical Research Institute. Co - Ermittler in der Studie Taehong Min und Steven Mazur, beide von Hopkins.