Die Ermittler link-akute Virusinfektionen an die Entwicklung der COPD

Ermittler an der Washington University School of Medicine in St. Louis beschrieben haben, ein weiteres Glied in der Kette der Ereignisse, die verbinden, die akute Virusinfektionen an die Entwicklung des chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD). Ihre Entdeckung Punkte zu einem neuen therapeutischen Ziel für COPD, eine extrem häufige Erkrankung der unteren Atemwege, die zu sehen ist, chronische bronchitis und Emphysem.

COPD betrifft etwa 12 Millionen Menschen in den Vereinigten Staaten, wo es ist die Dritte führende Ursache des Todes. Weltweit, es ist die fünfte führende Ursache des Todes. Es ist gekennzeichnet durch eine Entzündung der unteren Atemwege und Zerstörung des Lungengewebes, beschränken Luftstrom und Lungenfunktion. Keine effektiven Behandlungen existieren, um speziell eine wesentliche Ursache der Krankheit, Aufstieg und Tod von COPD – überschuss entzündlichen Schleim blockiert Atemwege und verhindert die normale Atmung.

Es ist auch festgestellt, dass die Rauch-Exposition ist der wichtigste Risikofaktor für COPD, aber in dieser neuen Forschung, der Ermittler zeigen, dass die Zellen, die die Atemwege reagieren kann, um Viren in einer Weise, die führt, um langfristige Lungenentzündung und Schleimproduktion, die typisch für COPD.

Die Forschung, gekennzeichnet auf dem cover der September-Ausgabe des Journal of Clinical Investigation, versöhnt die Diskrepanz zwischen der vorübergehenden Art der meisten Virusinfektionen und der verhältnismäßig permanenten Art von chronischen entzündlichen Krankheiten wie COPD.

Michael J. Holtzman, MD, der Selma und Herman zurückgeführt werden Seldin Professor für Medizin an der Washington-Universität, hat sich viel seiner Karriere dem Verständnis der Anschlüsse zwischen klimamittel und Entwicklung der chronischen Lungenerkrankung. Vor fünf Jahren haben er und seine Kollegen berichteten, dass eine Signalisierung Molekül namens interleukin-13 (IL-13) war der wichtigste Treiber der überschüssigen Produktion von chronischen Atemwege Schleim nach viraler Infektion. Seit dann, haben Sie verfolgt, die Grundlage für die IL-13-Produktion und Ihre Nützlichkeit als Markierung und ein Ziel für präzisere therapeutische intervention bei COPD und den damit verbundenen Krankheiten wie asthma.

Das team verfolgt die Quelle von IL-13 zu den Immunzellen des angeborenen Immunsystems, die zuvor nicht beschrieben worden, als Teil der COPD. Aber bis jetzt, wussten Sie nicht, wie diese Art von immun-Antwort sein könnte, verewigt zu verursachen so eine langfristige Krankheit wie COPD.

„Die angeborene Immunantwort ist herkömmlich angesehen, wie gebaut für kurz – statt langfristige Aktivierung,“ sagte Holtzman. „Also, die Art der Pfad, den wir identifiziert wurde gedacht, um aktiviert zu werden, für nur kurze Zeit. Allerdings fanden wir, es könnte sich bei anhaltend aktiviert nach der viralen Infektion und wurde noch aktiver mit der Zeit.“

Die neue Forschung kennzeichnet ein anderes signalisierendes Molekül, das spielt eine wichtige Rolle in diesem Phänomen.

„Wir schlussfolgerten, dass Ereignisse, die upstream von IL-13-Produktion beteiligt sein könnten, im Sinne der Immunantwort aktiv“, sagte der Studie führen Autor, Derek Byers, PhD, MD, assistant professor für Medizin. „Wenn wir überprüft, für Kandidaten, konzentrierten wir unsere Bemühungen auf die Arten von Molekülen, die im Zusammenhang mit der Steuerung der Immunreaktion und besonders der Produktion von IL-13.“

Einer dieser Kandidaten, ein signalisierendes Molekül namens IL-33, war eng verknüpft mit der Produktion von IL-13 in einem Maus-Modell der chronischen obstruktiven Lungenerkrankung entwickelt, dass nach einer viralen Infektion. In der Tat, die Lieferung von IL-33 direkt zum Atemweg in diesen Tieren auch genug, um die Ursache der Produktion von IL-13 und die Ansammlung von Schleim in der Lunge.

Die weitere Zusammenarbeit in diesem experimentellen Modell, co-lead Autor Jennifer Alexander-Brett, MD, PhD, ein postdoctoral fellow, verfolgt die Quelle des upstream-Signalisierung Molekül IL-33 an eine spezialisierte Gruppe von Zellen in der epithelialen Schicht, die Linien der Atemwege in der Lunge. Diese IL-33-produzierenden epithelialen Zellen gefunden wurden, besitzen die Eigenschaften der Vorläuferzellen — das heißt, dass diese Zellen, wie Stammzellen, die die Fähigkeit hatten, sich selbst zu erneuern und ein Programm ausführen, die den Anlass zu einem kompletten Atemwege.

„Für die Umsetzung unserer Erkenntnisse aus dem Mausmodell auf den Menschen, wir verwendet die ganze Lunge entfernt vom Patienten in der Lungen-transplantation für sehr schwerer COPD,“ sagte Alexander-Brett. Analyse dieser menschlichen Gewebeproben wies auch auf epithelialen Zellen mit Vorläufer – (progenitor-Eigenschaften als Quelle von IL-33.

„Aus dieser Arbeit, wir wissen jetzt, dass eine virale Infektion der Atemwege führt zu einer Erhöhung in lung epithelial progenitor-Zellen, die programmiert werden, für die erhöhte Produktion von IL-33,“ sagte Holtzman. „Außerdem haben wir die ersten Beweise, dass eine zusätzliche Belastung oder Gefahr, wie Rauchen oder Verschmutzung oder sogar eine andere Infektion, könnte dazu führen, dass diese Zellen zur Freisetzung von IL-33, die dann stimuliert die immun-Zellen produzieren IL-13 und wiederum die Atemwege Schleim typisch für COPD und Verwandte Erkrankungen der Atemwege. Es ist auch möglich, dass die rauchbelastung prädisponiert Einzelpersonen zur Entwicklung dieser Zellen und Zellen, die wiederum die Anfälligkeit für Exazerbationen und das Fortschreiten dieser Art von Krankheit.“

Er stellte fest, dass es vernünftig ist zu denken, dass die überwachung der IL-33, IL-13 Signalweg wird damit die ärzte zu identifizieren, welche Patienten profitieren würden von Strategien, um diese Kaskade zu unterbrechen und zu verhindern, dass eine ansonsten progressive und verheerende Erkrankung der Atemwege.

„Diese Arbeit schlägt vor, dass die bisherige virale Infektionen der Lunge verschlimmern COPD durch die Förderung einer bestimmten Art von Lungenkrebs-Zelle, die overactivates das Immunsystem“, sagte James P. Kiley, PhD, Direktor der Abteilung für Lungenkrankheiten an der National Heart, Lung, and Blood Institute, der National Institutes of Health (NIH). „Weitere Forschung an diesen Zellen und Ihren Produkten führen kann, um neue Wege zur diagnose und Behandlung von COPD.“

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