Lungenfibrose Möglicher Mechanismus der Lungenvernarbung entdeckt

Durchatmen fällt Betroffenen von Lungenfibrose schwer, da ihre Lunge durch die Krankheit zunehmend vernarbt. Die Ursachen sind noch unbekannt, eine Heilung gibt es nicht. Doch nun haben Forscher des Helmholtz Zentrum München gemeinsam mit Kollegen der Universität Denver einen Mechanismus entdeckt, der an der Entstehung der Fibrose beteiligt sein könnte. Aus dieser Entdeckung wollen die Wissenschaftler neue Therapieformen und Biomarker zur Früherkennung entwickeln.

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München – Bei einer idiopathischen pulmonalen Lungenfibrose (IPF) kommt es zu einer gesteigerten Bildung von Bindegewebe in der Lunge, sodass das funktionsfähige Lungengewebe vernarbt (Fibrosierung). Dadurch nimmt die innere Oberfläche der hauchfeinen Lungenbläschen und die Dehnbarkeit der Lunge ab, weshalb die Aufnahme von Sauerstoff und die Abgabe von Kohlendioxid behindert werden. Resultat ist eine Einschränkung der Lungenfunktion. Die IPF ist eine besonders aggressive Form, die sich nicht auf eine bestimmte Ursache zurückführen lässt. Die Beschwerden verstärken sich schnell. Bisherige Medikamente können das Fortschreiten der Krankheit verzögern, aber nicht dauerhaft stoppen.

Deshalb wird weiterhin an der Aufklärung der Mechanismen geforscht, die hinter der krankhaften Gewebsveränderung stehen. Ein Ansatz, der in der Abteilung Lung Repair and Regeneration und dem Institut für Lungenbiologie des Helmholtz Zentrums München seit einigen Jahren intensiv verfolgt wird, zielt auf die Beeinflussung des so genannten WNT-Signalwegs ab. Dieser bietet Zellen eine von vielen Möglichkeiten, auf Reize der Außenwelt zu reagieren. Mittlerweile haben die Forscher herausgefunden, dass das Signalmolekül WNT5A auch dafür verantwortlich ist, die Vermehrung der Bindegewebszellen in der Lunge anzuregen.

Vorbote der Vernarbung in Bläschen transportiert

Nun stellte die Forschergruppe der Abteilung LRR unter Leitung von Dr. Dr. Melanie Königshoff fest, dass so genannte extrazelluläre Vesikel höchstwahrscheinlich ebenso am Krankheitsverlauf der IPF beteiligt sind. „Dabei handelt es sich vereinfacht gesagt um kleine Bläschen, die von Zellen freigesetzt werden und eine Vielzahl an Botenstoffen wie zum Beispiel Proteine und Nukleinsäuren beinhalten können“, beschreibt Dr. Mareike Lehmann, eine Autorin der Studie. „Sie sind ein wichtiges Kommunikationsmittel zwischen verschiedenen Zellen und Organen und können dazu beitragen, dass die Stoffe zu komplett neuen Wirkungsorten gelangen.“

Ob und wie extrazelluläre Vesikel bei IPF eine Rolle spielen, war bislang unklar. „In der Studie konnten wir aufzeigen, dass bei Patienten mit IPF erhöhte Level an extrazellulären Vesikeln auftreten und diese wiederum als Träger für das WNT5A fungieren“, erklärt Erstautorin Aina Martin-Medina. „Diese Ergebnisse konnten wir auch im Versuchsmodell bestätigen“. Zudem konnten die Autoren in der Petrischale zeigen, dass eine Reduzierung der Vesikel die Vernarbung des Gewebes mindert. In weiteren präklinischen Studien wollen die Forscher nun die Eignung der extrazellulären Vesikel als pharmakologische Biomarker sowie einen möglichen therapeutischen Ansatz prüfen. Beides wäre ein wichtiger Forstschritt für die Behandlung der Krankheit.

Originalpublikation: Martin-Medina A. et al.: Increased Extracellular Vesicles Mediate WNT-5A Signaling in Idiopathic Pulmonary Fibrosis. American journal of respiratory and critical care medicine 2018; DOI: 10.1164/rccm.201708-1580OC

* Dr. Dr. M. Königshoff, Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt, 85764 Neuherberg

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