Molekulare Mechanismen des Schutzes vor einer Naphthalin-induzierten Schädigung des Atemwegepithels der Maus durch Keratinocyte Growth Factor in vivo

Die Lunge ist vielen Umweltgiften ausgesetzt, die eine Schädigung des Atemwegsepithels hervorrufen können. Naphthalin (NA) verursacht einen Clara Zell-Schaden, der durch Intermediärprodukte seiner Metabolisierung durch Cytochrom P450 Monooxygenasen (CYP), bei Mäusen insbesondere CYP2F2, bedingt ist. An verschiedenen Schädigungsmodellen wurde ein Schutz von Lungenepithelzellen durch KGF nachgewiesen. Wir haben daher untersucht, ob eine Vorbehandlung der Lunge mit humanem rekombinantem (rHu) KGF vor einer NA-induzierten Clara Zell-Schädigung in vivo schützt, und welche molekularen Mechanismen dieser Wirkung zugrunde liegen.

Männlichen C57BL/6Mäusen wurden 10mg rHuKGF / kg KG oder PBS endotracheal verabreicht. Nach 24 Stunden wurde den Tieren NA (100, 200, 300mg/kg KG) oder Trägersubstanz intraperitoneal injiziert. Zwölf Stunden später wurden 6–10 distale Atemwege je Tier durch Mikrodissektion isoliert. An immunhistochemisch gegen Clara Zell-spezifisches Protein CC10 gefärbten Paraffinschnitten wurde die Anzahl an Clara Zellen quantifiziert (physical disector). Tiefgefrorene Atemwegen wurden zur mRNA-Isolierung und Genexpressionsanalyse mittels real time RT-PCR verwendet.

Injektion von NA führt dosis-abhängig zur Schädigung der Clara Zellen. Distale Atemwege, die vor Injektion von 200mg NA/kg mit rHuKGF vorbehandelt waren, wiesen bzgl. der Clara Zellen eine signifikant höhere Anzahl (1,9fach) und ein größeres Gesamtvolumen (4,3fach) pro Basalmembranfläche auf als PBS-vorbehandelte Tiere. Unter rHuKGF-Vorbehandlung war eine gesteigerte Expression von NRF2 und PCNA nachzuweisen. Normalisiert auf die Expression von CC10, war die mRNA-Expression von CYP2F2 um etwa 50% im Vergleich zu PBS-behandelten Mäusen reduziert.

Unsere Befunde belegen, dass die Vorbehandlung mit rHuKGF das Atemwegsepithel gegen eine Schädigung durch Naphthalin schützt. rHuKGF scheint seine günstige Wirkung durch eine erhöhte Expression von NRF2 und eine reduzierte CYP2F2-Expression zu erzielen.