Die Entdeckung eines Proteins bietet Hoffnung für die Behandlung von COPD-Patienten

COPD, manchmal auch Emphysem genannt, wird häufig durch Rauchen oder den Kontakt mit Reizstoffen verursacht. Es schädigt die Lungenbläschen, was zu Entzündungen und übermäßiger Schleimproduktion führt und das Atmen erschwert. Es gibt keine Heilung für COPD und die Behandlung umfasst die Behandlung der Symptome.

Forscher des Centenary Institute und der University of Technology Sydney haben die Mechanismen untersucht, durch die sich chronisch obstruktive Lungenerkrankungen verschlimmern, und herausgefunden, dass ein Protein namens Toll-like-Rezeptor 7 (TLR7), das dem Körper bei der Abwehr bestimmter Arten von Viren hilft, eine unerwartete Schlüsselrolle spielt.

Gang Liu, der Erstautor der Studie, sagte: „Überraschenderweise zeigte unsere Studie, dass die TLR7-Spiegel bei Patienten mit COPD erhöht sind, aber auch in experimentellen COPD-Modellen mit Mäusen. Die präklinischen Ergebnisse zeigen eine unerwartete Rolle von TLR7 bei der Verschlimmerung von Lungenerkrankungen.“

Proteine ​​der TLR-Familie spielen eine wichtige Rolle bei der Erkennung von Krankheitserregern und der Aktivierung der angeborenen Immunität. TLR7 erkennt einzelsträngige RNA-Viren, wie sie beispielsweise Masern, Influenza und Hepatitis C verursachen.

Die Forscher untersuchten die Transkriptome von Lungenbiopsien von gesunden Spendern und COPD-Spendern in verschiedenen Stadien der Krankheitsschwere. Sie fanden 4.269 unterschiedlich exprimierte Gene in drei Genclustern, die mit Immunantwort, Gewebeumbau und metabolischer Neuprogrammierung zusammenhängen. TLR7 ist Teil einer Gruppe von Immunantwortgenen, die bei chronisch obstruktiver Lungenerkrankung überexprimiert werden.

„Dies war unerwartet, da die Rolle von TLR7 bekanntermaßen in der antiviralen Immunität und der Verhinderung der Verschlimmerung von Atemwegserkrankungen durch Infektionen liegt“, sagten die Forscher.

Die Forscher beobachteten, dass Mäuse, die genetisch so verändert wurden, dass ihnen das TLR7-Protein fehlte, ein verringertes Emphysem und eine verringerte Umgestaltung der Atemwege, eine verbesserte Lungenfunktion und eine verringerte Apoptose bzw. programmierten Zelltod in der Lunge aufwiesen, wenn sie dem Äquivalent von Zigarettenrauch ausgesetzt waren, der von einem Zigarettenraucher pro Tag inhaliert wurde. Die Verabreichung von Imiquimod, einem Medikament, von dem bekannt ist, dass es TLR7 aktiviert, an gesunde Mäuse, die Zigarettenrauch ausgesetzt waren, führte zu einer Verschlechterung der Lungenprobleme.

Bemerkenswerterweise stellten die Forscher bei Patienten mit COPD einen Anstieg der TLR7-positiven Mastzellen fest. Da sie sich in der Haut und den Schleimhäuten, einschließlich des menschlichen Lungengewebes und der Bronchien, befinden, sind Mastzellen die erste Verteidigungslinie gegen das Eindringen von Antigenen in den Körper. Darüber hinaus fanden sie heraus, dass eine erhöhte Anzahl TLR7-positiver Mastzellen mit einer beeinträchtigten Lungenfunktion verbunden war, was darauf hindeutet, dass Mastzellen an der Schwere der COPD beteiligt sind.

„Mastzellen spielen eine wichtige Rolle beim Fortschreiten der COPD, indem sie Entzündungen in empfindlichem Lungengewebe auslösen und aufrechterhalten und es den Menschen schwerer machen, zu atmen“, sagte Liu. „Wir haben herausgefunden, dass höhere TLR7-Spiegel die Mastzellaktivität erhöhen und Lungenprobleme verschlimmern.“

Die Forscher hoffen, dass ihre Ergebnisse zu Behandlungen für COPD führen könnten.

„Die Blockierung von TLR7 mit gezielten Medikamenten könnte eine vielversprechende neue Behandlung für chronisch obstruktive Lungenerkrankung sein, eine schwierige Lungenerkrankung, für die es derzeit keine Heilung gibt“, sagte Liu.

Die Forschung wurde in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlicht.