Bronchiale Basalzellen spielen entscheidende Rolle bei idiopathischer Lungenfibrose
Ein internationales Forschungsteam mit Beteiligung des Deutschen Zentrums für Lungenforschung am Standort BREATH in Hannover hat Basalzellen der Atemwege als Schlüsselzellen in der Entwicklung der idiopathischen Lungenfibrose, kurz IPF identifiziert. Diese verhalten sich bei Patient:innen mit IPF anders als Basalzellen von gesunden Menschen.
Die idiopathische pulmonale Fibrose (IPF) oder auch idiopathische Lungenfibrose ist eine besonders aggressive Form der Lungenfibrose. Sie zeichnet sich durch eine chronische Vernarbung und Schrumpfung der Lunge aus und ist durch Medikamente bislang nicht heilbar. Zwar gibt es seit wenigen Jahren sogenannte anti-fibrotische Therapien, die den Vernarbungsprozess verlangsamen, die Lungentransplantation ist jedoch die einzige Möglichkeit zur vollständigen Heilung.
Ungewöhnliches Verhalten der bronchialen Basalzellen im Versuchsmodell
Mithilfe eines 3D-Organoid-Modells, das heißt einer Nachbildung der Lunge aus Gewebezellen, konnten die Forschenden feststellen, dass die bronchialen Basalzellen von IPF-Patient:innen sich anders verhalten als die von gesunden Menschen. Basalzellen sind sogenannte Reservezellen, die bei der Regeneration abgestorbener Epithelzellen zum Einsatz kommen. Diese sind bei einer idiopathischen Lungenfibrose genetisch stark verändert und fördern somit Vernarbungsprozesse der Lunge. Außerdem bildeten die Basalzellen im IPF-Modell vermehrt Strukturen, welche Lungenentwicklungs- und Krebsentstehungsprozessen ähnelten.
Neue Ziele für Therapieansätze
Als zweites Versuchsmodell entwickelte das Forschungsteam ein neuartiges Mausmodell, basierend auf bronchialen Basalzellen von IPF-Patient:innen. Mithilfe dieses Modells und weiterer Berechnungen entwickelten die Forschenden Vorhersagen, wie die Patient:innen auf eine Behandlung ansprechen. Dabei wurde der Src-Signalweg als ein entscheidender Faktor identifiziert. Das Protein Src hat eine Schlüsselposition in der Entstehung von Krebs. In diesem Zusammenhang konnten die Forschenden auch einen Hemmstoff dieses Proteins finden. Auf den Erkenntnissen der Versuche möchten die Wissenschaftler:innen in Zukunft aufbauen und neue Therapieansätze entwickeln.
Quellen:
- Jaeger, B. et al.: Airway basal cells show a dedifferentiated KRT17highPhenotype and promote fibrosis in idiopathic pulmonary fibrosis. In: Nat Commun, 2022, 13: 5637 https://doi.org/10.1038/s41467-022-33193-0
- Deutsches Zentrum für Lungenforschung/ BREATH Hannover: Bronchiale Basalzellen als entscheidender Treiber der idiopathischen Lungenfibrose (IPF) entschlüsseltPressemeldung vom 01.11.2022
