Sigarettenrook hindert zelfgenezend vermogen longen


HELMHOLTZ ZENTRUM MÜNCHEN - GERMAN RESEARCH CENTER FOR ENVIRONMENTAL HEALTH

Sigarettenrook blokkeert de zelfhelende processen in de longen en dat kan leiden tot COPD (Chronic Obstructive Pulmonary Disease; chronische obstructieve longziekte). Dit melden onderzoekers van het Helmholz-centrum te München, dat deel uitmaakt van het Duitse Centrum voor Longonderzoek (DZL), en hun internationale collega’s in het American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine.

Hoesten, bronchitis en ademhalingsproblemen – dit zijn de typische kenmerken van COPD. Precieze cijfers zijn niet voorhanden, maar de schatting is dat 10 tot 12 procent van de volwassenen van boven de 40 in Duitsland lijdt aan deze ziekte. Deskundigen schatten de nationale economische kosten van de ziekte op bijna zes miljard euro per jaar. Wetenschappers van over de hele wereld proberen er achter te komen hoe de ziekte zich ontwikkelt en welke biologische aanpassingen gedaan kunnen worden om het te stoppen.

Een van de benaderingen heeft te maken met het natuurlijke zelfhelende vermogen van de longen, dat niet meer werkt bij COPD. “Bij gezonde patiënten is het pad van de zogenaamde Wnt/bèta-catenine-signaaltransductie verantwoordelijk voor de homeostase in de longen. Tot nu toe was het niet duidelijk waarom die route bij patiënten met COPD was stilgelegd,” zo verklaart Dr. Melanie Königshof, hoofd van het Lung Repair and Regeneration (LRR) Onderzoekscentrum van het Comprehensive Pneumology Centrum (CPC) van het Helmholtz Centrum. Zij en haar team waren de afgelopen paar jaar bezig met antwoorden vinden op deze vraag en zij ontdekten dat één van de Frizzled-moleculen (Frizzled 4) en belangrijke rol speelt.

Frizzled 4 is een receptormolecule die op de oppervlakte van longcellen voorkomt, waar hij zorgt voor zelfvernieuwing via WNT/bèta-catenine,” zo legt Wioletta Skronska-Wasek, promovendus aan LRR, uit. “Echter, als de cellen worden blootgesteld aan sigarettenrook, verdwijnt Frizzled 4 van het oppervlak en de celgroei stopt.”

Succesvolle omkering in celcultuur
Het startpunt voor de huidige studie was de vaststelling van het team dat in het longweefsel van COPD-patiënten, en vooral in dat van rokers, aanzienlijk minder Frizzled 4-receptoren aanwezig waren dan bij niet-rokers. “In de volgende stap konden we met celculturen en modellen aantonen dat de remming van Frizzled 4-signalering op de cellen leidde tot een verlaging van de activiteit van WNT-bèta-catenine en dat had weer een slechtere wondheling en herstelcapaciteit tot gevolg,” zo verklaart Ali Önder Yildirim, deskundige op het gebied van de effecten van sigarettenrook op de longen. Hij leidt de groep van het CPC en nam ook deel aan de studie. De schrijvers zagen tevens dat er zonder de receptor ook een afname plaatsvond van bepaalde eiwitten die belangrijk zijn voor de structuur van longweefsel (waaronder elastine, fibuline en IGF-1) en voor de elasticiteit van de long, die patiënten in staat stelt te ademen.

Om hun resultaten te bevestigen, verhoogden de wetenschappers kunstmatig de hoeveelheid Frizzled 4 in een proef met een celcultuur, om de productie ervan te stimuleren. De verhoging van het Frizzled 4-niveau zorgde voor heractivering van het geblokkeerde herstelproces en leidde tot de productie van veel van de daarvoor afgenomen eiwitten. “De activering van de Frizzled 4-receptor kan de WNT/bèta-catenine-signaleringsroute weer herstellen, waarmee het herstel van de long wordt ingezet,” verklaart Melanie Königshof. Dit is een opwindend startpunt voor verder onderzoek, waaruit wellicht nieuwe therapieën kunnen voortkomen voor COPD-patiënten.

Vertaling: Astrid Zwart


Naar het andere nieuws van vandaag