Die idiopathische Lungenfibrose ist eine irreversible und tödliche Erkrankung. Gibt es bald einen Weg, das Fortschreiten der Erkrankung zu verlangsamen? Lest hier mehr.
Forscher berichten über ihre Entdeckungen von abweichenden Zellen in der Lunge von Patienten mit idiopathischer Lungenfibrose (IPF), die wahrscheinlich wichtige Angriffspunkte für eine künftige Therapie der Krankheit darstellen.
IPF ist eine fortschreitende, irreversible und tödliche Lungenerkrankung, bei der die Lunge vernarbt und die Atmung erschwert wird. Die rasche Entwicklung und das tödliche Fortschreiten der Krankheit beruhen auf unklaren Mechanismen. Die vorherrschende Meinung ist jedoch, dass IPF durch wiederkehrende, subklinische Lungenverletzungen entsteht, die Veränderungen an Epithel- und Stromazellen hervorrufen, die wiederum die Lungenreparatur beeinträchtigen und die Fibrose begünstigen.
Um der Ursache der IPF auf den Grund zu gehen, verwendeten Prof. Frank McKeon und Prof. Wa Xian vom Houston Methodist Lung Transplant Center Einzelzellklonierungstechnologien, um Bibliotheken basaler Stammzellen aus den Lungen von 16 Patienten mit IPF und 10 Patienten ohne die Krankheit zu erzeugen. Das Houston Methodist Lung Transplant Center stellte das Lungengewebe von Patienten zur Verfügung, die sich wegen einer Lungenerkrankung im Endstadium einer Transplantation unterzogen hatten, aus dem einige dieser Basalzellenklone gewonnen wurden. Die Basalzellen wurden verwendet, weil in Studien zur Einzelzell-RNA-Sequenzierung immer wieder Basalzellen der Lunge bei IPF identifiziert wurden.
„Wir haben eine wichtige Stammzellvariante identifiziert, die sich von normalen Stammzellen durch ihre Fähigkeit unterscheidet, normale Lungenfibroblasten in vitro in pathogene Myofibroblasten umzuwandeln und Myofibroblasten in klonalen Xenografts zu aktivieren und zu rekrutieren“, berichten Xian und McKeon in Science Translational Medicine.
„Diese Studie ist bahnbrechend, da sie zeigt, dass die Lungenfibrose durch spezifische basale Stammzellvarianten angetrieben wird, die in erkrankten Lungen übermäßig häufig vorkommen“, sagt Dr. Howard J. Huang, Medizinischer Direktor des Houston Methodist Lung Transplant Center. „Wichtig ist, dass sich diese Varianten von den abnormen Varianten unterscheiden, die bei anderen chronischen Lungenerkrankungen festgestellt wurden. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass Therapien, die selektiv auf diese pathogenen Stammzellvarianten abzielen, das Fortschreiten fibrotischer Lungenerkrankungen verbessern könnten.“
Das Konzept, dass IPF mit abweichenden Epithelzelltypen verbunden ist, steht im Einklang mit einer kürzlich von Xian und McKeon durchgeführten klonogenen Analyse der chronisch obstruktiven Lungenerkrankung (COPD). Sie brachte die weit verbreitete Lungenerkrankung mit der Entstehung dreier diskreter und klonogener epithelialer Stammzellvarianten der distalen Atemwege in Verbindung, die autonom Muzinhypersekretion, Fibrose und Entzündung fördern.
„In dieser Studie haben wir dieselbe Klonierungstechnologie für Einzelzellen, die zur Untersuchung von COPD verwendet wird, auf die Lungen von Patienten mit IPF angewendet. Im Gegensatz zu den drei pathogenen Basalzellvarianten, die in der COPD-Lunge vorherrschen, wiesen die Lungen von Patienten mit fortgeschrittener IPF zusätzlich zu den normalen distalen Atemwegsstammzellen eine wichtige Basalzellvariante auf“, so Xian. „Diese IPF-Variante zeigte eine konstitutive Expression von proinflammatorischen und profibrotischen Genen und hatte die funktionelle Fähigkeit, den fibrotischen Zustand sowohl in vitro als auch in vivo zu steuern.
Wenn wir verstehen, wie diese geringfügigen Varianten bei COPD, IPF und vielleicht auch bei anderen Lungenerkrankungen unterschiedlich verstärkt werden, können wir die spezifischen Risikofaktoren für diese Krankheiten genauer bestimmen. „Umgekehrt könnte die Entschlüsselung der Gründe für die Dominanz dieser Varianten in der Lunge dazu beitragen, dass wir diese Krankheiten behandeln können“, so McKeon.
Dieser Artikel basiert auf einer Pressemitteilung der University of Houston. Die Originalpublikation haben wir euch hier und im Text verlinkt.
Bildquelle: FLY:D, unsplash
