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
