Remodeling

Anhaltende, chronische Schädigungen können in der Lunge zum Remodeling führen: Statt voll funktionsfähiges Lungengewebe zu regenerieren und so Verletzungen und Schädigungen vollständig beheben, kommt es zu einem fehlerhaften Umbau der Lungenstruktur.

Remodeling ist also vereinfacht gesagt das Resultat eines fehlgesteuerten Reparaturprozesses. Dies beinhaltet beispielsweise die vermehrte Einlagerung von Bindegewebe in die Wand der Bronchien, eine Zunahme von schleimbildenden Drüsenzellen im Bronchialepithel oder ein verstärktes Wachstum von Muskelzellen in den Atemwegswänden. Ein wichtiger Auslöser für diesen fehlerhaften Umbau sind offenbar fortwährende Entzündungsprozesse in den Atemwegen.

In Kürze:

Remodeling ist ein zentraler Krankheitsmechanismus bei fast allen chronischen Lungenleiden.

Zentrale Rolle für alle schweren Lungenerkrankungen

Inzwischen steht auch fest, dass strukturelle Veränderungen der Lunge im Sinne eines solchen Remodeling bei der Krankheitsentstehung – oder Pathogenese wie Mediziner sagen - praktisch aller chronischen Lungenerkrankungen eine zentrale Rolle spielen: von Asthma und COPD über Lungenfibrose und Mukoviszidose  bis hin zum Lungenhochdruck.

Deshalb stößt dieses Thema derzeit auf intensives wissenschaftliches Interesse. Weltweit arbeiten Forscher daran, die treibenden Kräfte hinter den krankhaften Umbauprozessen beim Remodeling dingfest zu machen. Daran beteiligt sind auch mehrere Standorte des Deutschen Zentrum für Lungenforschung (DZL, www.dzl.de). Der Fokus der Forschergruppe „Remodeling von Lungengewebe“ am Comprehensive Pneumology Center in München liegt auf den molekularen und zellulären Mechanismen, die das Remodeling bei chronischen Lungenleiden wie Lungenfibrose und COPD bewirken. Es konnte gezeigt werden, dass entwicklungsrelevante Signalwege, wie der Wnt-Signalweg, in der Lungenfibrose als möglicher Reparaturmechanismus aktiviert werden, es jedoch dadurch nicht zu einer erfolgreichen Reparatur kommt.  

Auch bestimmte Proteine spielen wohl eine zentrale Rolle im Krankheitsgeschehen und damit für künftige Therapien. So fanden die Münchner Wissenschaftler vor kurzem in den Lungen von Lungenfibrosepatienten erhöhte Mengen des Proteins FKBP10. Wenn es gelingt, die Produktion oder die Aktivität dieses Proteins zu hemmen, könnte sich daraus ein neuer Therapieansatz ergeben. 

Am Universities of Giessen and Marburg Lung Center werden die strukturellen Veränderungen der Blutgefäße bei Lungenhochdruck untersucht. So hat man etwa in einer 2015 veröffentlichten Studie Details gefunden zu den Mechanismen, die das Eiweißmolekül Calpain steuern. Es spielt eine zentrale Rolle für Remodelingvorgänge bei Lungenhochdruck.

Auch haben Forscher vom DZL-Standort Hannover jüngst die molekularen Mechanismen gefunden, die alveolare Epithelzellen der Lunge in Stress versetzen. Diese Zellen steuern maßgeblich den Fortschritt des fibrotischen remodelings bei der Entwicklung von Lungenfibrose

Den Rückwärtsgang einlegen beim Remodeling

Die Wissenschaftler fahnden auch nach Wegen, diese Veränderungen zumindest teilweise wieder rückgängig zu machen. Dass das grundsätzlich möglich ist, haben Forscher des Deutschen Zentrums für Lungenforschung im Tiermodell bereits gezeigt, indem neu identifizierte Mediatoren blockiert wurden. Therapieansätze zu entwickeln, die dieses so genannte Reverse Remodeling befördern, ist eine der großen Hoffnungen für die zukünftige Behandlung von Lungenerkrankungen.

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Quellen:

  • Beers, F. und Morrisey, E.: The three R’s of lung health and disease: repair, remodelling an regeneration. In: The Journal of Clinical Investigation, 2011, 121(6): 2065- 2073
  • Lau, A. et al.: Stem Cells and Regenerative Medicine in Lung Biology and Diseases. In Molecular Therapy, 2012, Mar 6 doi: 10.1038/mt.2012.37. [Epub ahead of print]
  • Kotton, D.N.: Next Generation regeneration: the Hope and Hype of Lung Stem Cell Research. In: American Journal Of Respiratory and Critical Care Medicine, 2012, Apr 19. [Epub ahead of print]
  • James, A.L. und Wenzel, S.: Clinical relevance if airway remodelling in airway disease. In: European Respiratory Journal, 2007, 30: 134-155

Letzte Aktualisierung:

01.10.2015

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