Bedeutung des Rezeptors für Glykierungsendprodukte bei der physiologischen Funktion der Lunge

Einleitung: Der Rezeptor für Glykierungsendprodukte (RAGE) ist ein Zelloberflächenrezeptor, der besonders stark in der Lunge exprimiert wird. In Geweben, deren Zellen wenig RAGE an der Zellmembranoberfläche tragen (und in denen die RAGE-Expression erst verstärkt werden muss), führt die RAGE-vermittelte Zellaktivierung zu entzündlichen Prozessen und nachfolgend zu Gewebsschädigungen. In der Lunge, deren Zellen viel RAGE an der Zellmembranoberfläche tragen, hat der Rezeptor vermutlich eine andere Funktion, die im Rahmen unserer derzeitigen Projekte erforscht wird.

Methoden: Die physiologische Bedeutung von RAGE in der Lunge wurde ex vivo mithilfe des Modells der perfundierten isolierten Mauslunge an Lungen von RAGE knock out-Mäusen im Vergleich zu Wildtyp-Mäusen untersucht. Mit diesem Modell wurde zunächst der basale Einfluss von RAGE auf die Lungenmechanik (Atemwiderstand, Compliance) und Gefäßperfusion (Pulmonal-ateriendruck) erfasst. Zusätzlich wurden biochemische Analysen der bronchoalveoläre Lavage zur Erfassung der Lungenpermeabilität durchgeführt sowie Genmicroarray-Analysen zur Erfassung der mRNA-Expression im Lungengewebe.

Ergebnisse: Die laufenden Lungenfunktionsanalysen zeigten bisher, dass die knock out-Mäuse einen geringen inspiratorischen Druck als die Wildtyp-Mäuse benötigen, um das gleichen Atemvolumen zu erreichen. Zudem hatten die RAGE knock out-Mäuse eine erhöhte Compliance sowie einen erhöhten Pulmonalateriendruck im Vergleich zu den Wildtyp-Mäusen. In diesem Zusammenhang zeigten die mRNA-Untersuchungen eine reduzierte Expression von Elastin in den RAGE knock out-Mäusen. Bisher konnte aber kein signifikanter Unterschied in der Permeabilität von Lungenendothel/-epithel zwischen beiden Tiergruppen nachgewiesen werden.

Diskussion/Ausblick: RAGE trägt teilweise zur physiologischen Funktion der Lunge bei. Mehrere Studien zeigten bereits den Zusammenhang zwischen Elastin als Matrixprotein und der mechanischen Eigenschaft der Lunge. Demnach kann RAGE selbst und/oder eine durch RAGE veränderte Genexpression von Elastin eine mögliche Ursache für die Bedeutung von RAGE bei der Lungenfunktion sein. Um dies zu bestätigen, sind aber noch weitere Analysen notwendig.