Lungengewebe: Reparaturprozess durchleuchtet

23. Juli 2015
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Durch Umwelteinflüsse geschädigtes Lungengewebe muss schnell ersetzt werden. Mittels massenspektrometrischer Methoden ist es gelungen, die dynamischen Veränderungen in der Zusammensetzung des Gewebes in den jeweiligen Phasen der Regeneration zu ermitteln und darzustellen.

Um sich nach einer Verletzung zu regenerieren, ersetzt die Lunge die geschädigten Zellen in ihrer Oberfläche durch Stammzellen. Die molekularen Mechanismen dieses Vorgangs sind bisher nur wenig untersucht und verstanden. Kommt es zu einer solchen Verletzung, müssen die für die Reparatur nötigen Stammzellen durch eine komplexe Mischung aus Botenstoffen und Proteinen der Extrazellulären Matrix (EZM) aktiviert werden. Nur durch dieses komplexe Zusammenspiel kann der Ursprungszustand der Lunge wiederhergestellt werden.

Mehr als 8.000 Proteine untersucht

Erstmals zeigte nun ein Wissenschaftlerteam um Prof. Dr. Oliver Eickelberg, Chairman am Comprehensive Pneumology Center des Helmholtz Zentrums München, die genaue Menge von über 8.000 Proteinen des Lungenproteoms im gesamten Zeitverlauf des mehrstufigen Reparaturprozesses und wertete sie bioinformatisch aus. „Insbesondere die jetzt gewonnene Information zur genauen Zusammensetzung und Veränderung der EZM und deren dynamischer Interaktion mit verschiedenen Botenstoffen, erlaubt es uns neue Hypothesen zur Aktivierung von Stammzellen in der Lunge zu entwickeln“, erklärt Dr. Herbert Schiller, Erstautor der Studie.

Neue Therapieansäze für chronische Lungenkrankheiten?

Die Forschungsergebnisse sind eine wichtige Basis für weitere translationale Forschungsansätze zur Entstehung der Lungenfibrose und chronischer Lungenerkrankungen im Allgemeinen, so die Wissenschaftler. „Diese neuartige Methode der Massenspektrometrie erlaubt es uns, Unterschiede in der Art und Menge von Eiweißstoffen bei Patienten und Gesunden zu analysieren und so völlig neue Therapieansätze für chronische Lungenkrankheiten zu entwickeln“, blickt Eickelberg voraus.

Originalpublikation:

Time‐ and compartment‐resolved proteome profiling of the extracellular niche in lung injury and repair
Herbert Schiller et al.; EMBO Molecular Systems Biology, doi: 10.15252/msb.20156123; 2015

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