Dela med sig:
Ny utgångspunkt för behandling av kroniska lungsjukdomar upptäckt
I vår luftvägarna är mycket fina cilier, vilket fram och åter i en skyddande slemhinna film och tillbaka och därigenom föra bort damm, främmande föremål och patogener i riktningen av nasofarynx. Om dessa hår inte längre kan uppfylla sin uppgift, utvecklas svåra luftvägsinfektioner och andningsskador som kronisk obstruktiv lungsjukdom (COPD). Hittills har dock var oklart hur det kommer specifikt till en defekt i flimmerhåren på genetisk nivå. Nu är det ett internationellt forskargrupp under ledning av Göttingen-forskaren dr. Muriel Lizé har lyckats identifiera ett specifikt protein som kan vara ansvarigt för defekten. Forskningsresultaten publicerades i tidskriften "Genes & Development".
Fin cilia tar bort föroreningar
Varje dag andas in och ut omkring 20.000 gånger. Med varje andetag tar vi viktiga syre, men samtidigt kan på detta sätt också många små partiklar ( "fine"), irriterande föroreningar och små patogener till (bakterier, svampar eller virus) i luftvägarna. Så att organen är skyddade från de skadliga ämnen, hela andningsorganen - bortsett från svalget, struplocket och stämband - fodrad med en slemhinna, som består av en speciell cellskikt. Cellerna av denna så kallade "epitel" är utrustade på ytan med fina flimmerhår (cilier), som kontinuerligt utföra rytmiska beats, och därigenom flytta vätska. Små dammpartiklar eller bakterier håller fast vid det våta slemhinnet och transporteras därmed bort från cilia i riktning mot svalget och sluts till slut automatiskt.
Forskare har upptäckt en potentiell nyckelgen för behandling av kronisk lungsjukdom. (Bild: magicmin / fotolia.com) Internationellt forskargrupp identifierar specialprotein
I vissa sjukdomar, såsom de så kallade "primär ciliär dyskinesi (PCD)" funktion cilier är begränsad, men rapporterar University of Göttingen (UMG) i ett pressmeddelande. Detta är ett relativt sällsynt tillstånd där dysfunktionen är genetisk och orsakar vätska att ackumuleras och främmande kroppar eller patogener att röra sig. Som en följd av kroniska luftvägsinfektioner och allvarliga andningsproblem uppstår, till exempel den så kallade "kronisk obstruktiv lungsjukdom" (Engl. "Kronisk obstruktiv lungsjukdom," korta KOL), som i dagligt tal kallas ofta "rökare lunga" eller "rökhostan".
Men dessa sjukdomar ställer fortfarande frågor i vetenskapen, för Det är oklart hur exakt det är på genernas nivå att det uppstår en defekt av cilia, berättar rapporten. Men ett internationellt forskargrupp leddes av Göttingen-forskaren dr. Muriel Lizé identifierade tydligen ett specifikt protein som reglerar ett nätverk av gener som är ansvariga för bildandet av cilia i celler. De nya resultaten kan enligt forskare bidra till en bättre förståelse av orsakerna till kronisk lungsjukdom hos människor.
Möss visar symtom som sällsynt andningssjukdom
Forskarna fann att orsaken till en eventuell ciliafel upptäcktes genom observation i ett djurförsök. Teamet insåg att hos möss med en genetisk defekt som ännu inte var förknippad med PCD, uppstod typiska symptom på sjukdomen fortfarande. Det visade sig att i dessa djur genen muterades, vilket ger ritningen för proteinet p73, går rapporten vidare. Detta är främst känt för att skydda organismen mot cancerdegenerering och att delta i utvecklingsprocesser.
"Möss som saknar funktionell p73 visar en mängd olika symptom som inte kunde förklaras med de tidigare kända funktionerna hos p73", sade chefen för avdelningen för molekylär och experimentell pneumologi vid Institutet för molekylär onkologi och Institutionen för kardiologi och pneumologi vid University Medical Center Göttingen (UMG ), Dr. Lize. Ytterligare studier avslöjade att möss som saknade detta protein led av rinnande näsa, sinusinfektioner och emfysem.
Helt stuntad ciliaterad epitel
"Alla dessa är symtom som vi vet från möss där cilierna inte är fullt fungerande", säger molekylärbiologen. Under mikroskopet upptäckte forskarna massiva förändringar i djurens andningsapparater. "Det cilierade epitelet var helt stöttat, vi hittade nästan ingen cilia. Och de få tillgängliga var avsevärt förkortade, "dr. Dietmar Riedel från Max Planck-institutet för biofysisk kemi i Göttingen, citerad i meddelandet.
Celler utan p73 avger mindre cilia
För att ta reda på om proteinet p73 är i själva verket orsaken till felaktiga hår, odlade de epitelceller från luftvägarna hos möss i provröret och sätta dem genom en särskild vädjan att bilda cilier. Återigen sågs samma mönster i musklernas andningsorgan: cellerna utan proteinet utvecklade signifikant färre och kortare cilier än de med funktionella p73.
Bristen på proteinet hade därför uppenbarligen direkt påverkat deras uttryck och därigenom utlöste de allvarliga respiratoriska sjukdomarna. En verklig överraskning för forskarna, "förrän så länge har proteinet p73 aldrig varit kopplat till en funktion i luftvägarna", säger Dr. Lize.
Ny utgångspunkt för förbättrade terapier
Dessutom undersökte laget från Göttingen betydelsen av proteinet vid utvecklingen av cilia. På grundval av tidigare fynd antog forskarna att p73 reglerar bildandet av dessa genom att påverka vissa gener. I samarbete med forskargruppen Dr. med. Stefan Bonn från det tyska centret för neurodegenerativa sjukdomar (DZNE), experterna kunde identifiera mer än 50 gener som kontrollerades av p73 och är direkt viktiga för hårets tillväxt. Detta inkluderade den så kallade "Factor FoxJ1", som anses vara den centrala regulatorn av cilia, enligt informationen från universitetet.
"Med p73 har vi identifierat en faktor som styr ett helt nätverk av gener som är viktiga för ett fungerande ciliaterat epitel. Detta ger en ny utgångspunkt för att utveckla och förbättra terapier för sjukdomar som PCD och KOL. " Lize. (Nr)