Dele:
Nytt utgangspunkt for behandling av kroniske lungesykdommer oppdaget
Vår luftveiene inneholder de fineste cilia, som beveger seg frem og tilbake i en beskyttende film av slimhinne, transporterer støv, fremmedlegemer og patogener i retning av nasopharynx. Hvis disse hårene ikke lenger kan oppfylle sin oppgave, utvikler alvorlige luftveisinfeksjoner og respiratoriske klager som kronisk obstruktiv lungesykdom (COPD). Så langt var det imidlertid uklart hvordan det faktisk kommer til en cilia-mangel på genetisk nivå. Nå er det et internasjonalt forskergruppe ledet av Göttingen-forskeren dr. Muriel Lizé har klart å identifisere et bestemt protein som kan være ansvarlig for defekten. Forskningsresultater ble publisert i tidsskriftet "Genes & Development".
Fin cilia fjerner forurensende stoffer
Hver dag puster vi inn og ut ca 20.000 ganger. Med hvert åndedrag vi tar livsviktig oksygen, men samtidig kan på denne måten også mange små partikler ( "fine"), irriterende forurensing og bittesmå patogener i (bakterier, sopp eller virus) i luftveiene. Slik at organene blir beskyttet mot de skadelige stoffer, kan hele luftveiene - bortsett fra svelget, strupehodet og stemmebånd - foret med en slimhinne, som består av en spesiell celle-laget. Cellene i denne såkalte "epithelium" er utstyrt på overflaten med fin cilia (cilia), som kontinuerlig utfører rytmiske slag, og derved bevege væske. Små støvpartikler eller bakterier holde seg på den fuktige slimhinneoverholde, og blir således transportert av flimmerhårene i retning av halsen, og til slutt automatisk svelget.
Forskere har oppdaget et potensielt nøkkelgen for behandling av kronisk lungesykdom. (Bilde: magicmin / fotolia.com) Internasjonalt forskergruppe identifiserer spesielt protein
I visse sykdommer, som for eksempel den såkalte "primærstråle dyskinesi (PCD)," funksjonen av flimmerhårene er imidlertid begrenset, melder Universitetet i Göttingen (UMG) i en fersk pressemelding. Dette er en relativt sjelden tilstand der dysfunksjonen er genetisk og forårsaker væske å akkumulere og fremmedlegemer eller patogener å bevege seg. Som et resultat av kroniske luftveisinfeksjoner og alvorlige luftveisproblemer oppstår, for eksempel den såkalte "kronisk obstruktiv pulmonal sykdom" (Engl. "Kronisk obstruktiv lungesykdom," short COPD), som i dagligtale ofte kalt "røyke lunge" eller "røykhoste".
Men disse sykdommene stiller fortsatt spørsmål i vitenskapen, fordi Det er uklart hvor nøyaktig på genernivået det oppstår en mangel på cilia, forteller rapporten. Nå er imidlertid et internasjonalt forskergruppe ledet av Göttingen-forskeren dr. Muriel Lizé identifiserte tilsynelatende et bestemt protein som regulerer et nettverk av gener som er ansvarlig for dannelsen av cilia i celler. De nye funnene kan ifølge forskere bidra til en bedre forståelse av årsakene til kronisk lungesykdom hos mennesker.
Mus viser symptomer som sjeldne respiratoriske sykdommer
Forskerne fant at årsaken til en mulig ciliafeil ble oppdaget ved observasjon i et dyreforsøk. Teamet innså at i mus med en genetisk defekt som ikke var knyttet til PCD, oppstod det fortsatt typiske symptomer på sykdommen. Det viste seg at i disse dyrene som genet ble mutert, som gir utskrift for proteinet p73, går rapporten videre. Dette er hovedsakelig kjent for å beskytte organismen mot kreftdegenerasjon og å delta i utviklingsprosesser.
"Mus mangler funksjonelt p73 viser en rekke symptomer som ikke kunne forklares med de tidligere kjente funksjoner av p73," sa leder av Institutt for molekylær og eksperimentell Lunge ved Institutt for molekylær onkologi og Hjertemedisinsk avdeling og Lunge ved University Medical Center Göttingen (UMG ), Dr. Lize. Videre studier viste at mus som mangler dette proteinet, lider av rennende nese, sinusinfeksjoner og emfysem.
Helt stunted ciliated epitel
"Alt dette er symptomer som vi vet fra mus der cilia ikke er fullt funksjonelle," sier molekylærbiologen. Under mikroskopet anerkjente forskerne store endringer i respiratoriske apparater av dyrene. "Det ciliated epitelet ble helt stunted, vi fant nesten ingen cilia. Og de få tilgjengelige var betydelig forkortet, "dr. Dietmar Riedel fra Max Planck Institutt for biofysisk kjemi i Göttingen, sitert i kommunikasjonen.
Celler uten p73 avgir mindre cilia
For å finne ut om proteinet p73 er faktisk årsaken til de defekte hårene, dyrkes de epitelceller fra luftveiene hos mus i prøverøret og sette dem gjennom en spesiell appell for å danne cilia. Igjen ble det samme mønster sett i musens luftveier: cellene uten proteinet utviklet signifikant færre og kortere cilia enn de med funksjonell p73.
Mangelen på proteinet hadde derfor tilsynelatende direkte påvirket deres uttrykk og dermed utløst de alvorlige respiratoriske sykdommene. En ekte overraskelse for forskerne, "fordi så langt har protein p73 aldri vært knyttet til en funksjon i luftveiene, sier Dr. Lize.
Nytt utgangspunkt for forbedrede behandlinger
I tillegg utforsket teamet fra Göttingen viktigheten av proteinet i utviklingen av cilia. På grunnlag av tidligere funn antok forskerne at p73 regulerer dannelsen av disse ved å påvirke visse gener. I samarbeid med forskergruppen av Dr. med. Stefan Bonn fra tysk senter for neurodegenerative sykdommer (DZNE), eksperterne var i stand til å identifisere mer enn 50 gener som ble kontrollert av p73 og er direkte viktige for hårets vekst. Dette inkluderte den såkalte "Factor FoxJ1", som regnes som den sentrale regulatoren for cilia, ifølge informasjon fra universitetet.
"Med p73 har vi identifisert en faktor som styrer et helt nettverk av gener som er viktige for et fungerende ciliated epitel. Dette gir et nytt utgangspunkt for å utvikle og forbedre behandlinger for sykdommer som PCD og KOL. " Lize. (Nr)