Zigarettenqualm reduziert Selbstheilung der Lunge
Wnt/Beta-Catenin-Signalweg blockiert - Molekül Frizzled-4 entscheidend
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Gesundes (links) und geschädigtes Lungengewebe (Foto: helmholtz-muenchen.de) |
München (pte012/02.03.2017/10:30) Der Qualm von Zigaretten blockiert Selbstheilungsprozesse in der Lunge und kann so zur chronisch obstruktiven Lungenerkrankung (COPD) führen. Das berichten Forscher des Helmholtz Zentrums München http://helmholtz-muenchen.de gemeinsam mit internationalen Kollegen im "American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine".
Gestopptes Zellwachstum
"In gesunden Patienten sorgt der sogenannte Wnt/Beta-Catenin-Signalweg für die natürliche Selbsterhaltung der Lunge. Warum er im Falle einer COPD blockiert wird, war bisher unklar", so Helmholtz-Forscherin Melanie Königshoff. Die Forscher haben herausgefunden, dass das Molekül Frizzled-4 dabei eine wichtige Rolle spielt.
"Frizzled-4 ist ein sogenannter Rezeptor und sitzt auf der Oberfläche von Lungenzellen, wo er deren Selbsterneuerung über Wnt/Beta-Catenin steuert", beschreibt Erstautorin Wioletta Skronska-Wasek. "Werden die Zellen aber Zigarettenrauch ausgesetzt, verschwindet Frizzled-4 von der Oberfläche und das Zellwachstum kommt zum Erliegen."
Weniger Reparaturkapazitäten
Ausgangspunkt der aktuellen Studie waren Beobachtungen des Teams, wonach Frizzled-4 im Lungengewebe von COPD-Patienten und im Speziellen von Rauchern deutlich seltener vorkam als bei Nicht-Rauchern. "Im nächsten Schritt konnten wir in Zellkultur und im Modellsystem nachweisen, dass Zigarettenrauch sowie die pharmakologische Blockade von Frizzled-4 in Lungenzellen zu einer reduzierten Wnt/Beta-Catenin-Aktivität führte und so zu weniger Wundheilungs- und Reparaturkapazitäten", beschreibt Forscher Ali Önder Yildirim.
Zudem konnten die Autoren feststellen, dass ohne den Rezeptor bestimmte Proteine verloren gingen, die wichtig für die Elastizität der Lunge sind. Um ihre Ergebnisse zu überprüfen, haben die Wissenschaftler in einem Zellkulturversuch künstlich die Frizzled-4-Produktion gesteigert beziehungsweise einen Wirkstoff verwendet, um dessen Produktion anzuregen. Dadurch ließ sich der blockierte Signalweg reaktivieren und die vorher verminderten Proteine wurden wieder produziert. "Die Aktivierung des Rezeptors kann zu einer Wiederherstellung des Wnt/Beta-Catenin Signalwegs und damit zur Reparatur in der Lunge führen", so Königshoff.
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