Pneumologie 2007; 61 - P170
DOI: 10.1055/s-2007-973135

Studie zur molekularen Regulation des Lungenwachstums

J Wolff 1, L Fink 2, J Wilhelm 2, W Seeger 1, R Voswinckel 1
  • 1Med. Klinik II, Universitätsklinikum Gießen & Marburg GmbH, Standort Gießen
  • 2Institut für Pathologie, Universitätsklinikum Gießen & Marburg GmbH, Standort Gießen

Einleitung: In dieser Studie wird nach den Schlüssel-Genen gesucht, welche die Wachstums-Prozesse im Rahmen der Alveolarisierung und des Lungenwachstums induzieren können.

Methodik: Im Maus-Modell (C57BL/6) wurde mittels Microarray-Screening (Agilent 44k whole mouse genome-Chips) die Genexpression 1 und 3 Tage nach der Geburt (Induktion der Alveolarisierung) mit der von adulten Tieren verglichen; außerdem wurde nach Genen gesucht, welche das kompensatorische Lungenwachstum nach linksseitiger Pneumonektomie induzieren (Vergleichsgruppe: sham-operierte Tiere). Eine statistische Analyse diente der Herausfilterung hochsignifikant regulierter Gene, welche mittels real-time-PCR validiert wurden. Auf Protein-Ebene folgten auf Western blot und Immunhistochemie Überexpressions-Experimente in der Zellkultur, um die biologische Relevanz zu überprüfen.

Ergebnisse: Es wurden viele Gene gefunden, die bekanntermaßen an Entwicklungs- und Stoffwechsel-Prozessen bzw. der Signal-Transduktion beteiligt sind, wie Sonic hedgehoc und Elastin. Auch Kandidaten, denen man bisher keine Funktion (in der Lunge) zugeschrieben hat, konnten identifiziert werden. Trotz großer Überlappungen 1 und 3 Tage nach der Geburt bzw. nach Pneumonektomie waren nur wenige Gene an beiden Prozessen beteiligt, einige davon sogar mit unterschiedlicher Regulations-Richtung. Zwei möglicherweise interessante Kandidaten waren der Wachstumsfaktor Egr1 (Early growth response 1) und Stefin A1 (ein Proteinase-Inhibitor), welche in jeweils zumindest einem Modell Regulationen aufwiesen.

Diskussion: Eine Identifikation der molekularen Mediatoren von Alveolarisierung und Lungenwachstum wäre wichtig für die Entwicklung neuer Therapie-Regime für destruierende Lungenerkankungen. Diese Studie identifizierte zahlreiche potentielle Schlüssel-Gene, unter anderem Egr1 und Stefin A1, welche derzeit näher untersucht werden. Postnatales und post-Pneumonektomie-Lungenwachstum scheinen auf weitgehend unabhängigen Mechanismen zu beruhen.