Pneumologie 2023; 77(S 01): S111-S112
DOI: 10.1055/s-0043-1761143
Abstracts

Identifikation von aberranten basaloiden Basalzellphänotypen in einem Organoid basierten ex vivo Modell der IPF

Authors

  • J Ruwisch

    1   Medizinische Hochschule Hannover; Fraunhofer Institut für Toxikologie und Experimentelle Medizin; Klinik für Pneumologie

  • A Carleo

    2   Medizinische Hochschule Hannover; Fraunhofer Institut für Toxikologie und Experimentelle Medizin

  • B Jäger

    3   Fraunhofer Institut für Toxikologie und Experimentelle Medizin

  • J Schupp

    4   Medizinische Hochschule Hannover; Department of Pulmonology

  • L Plappert

    3   Fraunhofer Institut für Toxikologie und Experimentelle Medizin

  • A Prasse

    5   Medizinische Hochschule; Klinik für Pneumologie; Mhh Hannover Medical School, Department of Respiratory Medicine, Hannover, Germany
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    Ziele und Hypothese Jüngste Fortschritte bei der SingleCell-RNA-Sequenzierung führten zur Identifikation einer IPF typischen Zellpopulation, den sog. Aberranten Basaloiden Zellen, die deutlich im Parenchym der remodelten IPF-Lunge angereichert sind. Diese Zellen vereinen viele pathogenetische Merkmale der IPF (bspw. Seneszenz und EMT). Um die trajektorielle Entstehung dieser Zellen besser zu verstehen, analysierten wir in dieser Studie die verschiedenen Differenzierungszustände von IPF Basalzellen einem ex vivo IPF Co- und Monokultur Modell.

    Methoden Single-Cell-RNA-Sequenzierung wurde zunächst in nativen Basalzellen durchgeführt, die aus IPF-Lungen Homogenat isoliert wurden. In zweiten Schritt wurden diese Basalzellen in einem Matrigel-basierten 3D Kultursystem entweder als Mono- oder Ko-Kultur mit IPF-Fibroblasten gehalten. Begleitend forcierten wir eine vergleichende ultrastrukturelle Charakterisierung der verschiedenen basaloiden Differenzierungsformen der analysierten Modelle mit der IPF-Lunge.

    Ergebnisse Während im nativen Datensatz nur in schwaches Expressionssignal in einem Subcluster der IPF Basalzellen zur Geltung kam, konnte eine Zunahme der aberrant-basaloiden Markergenexpression in IPF Organoiden unter Monokultur bereits nach einer Kulturdauer von bereits 7 Tagen beobachtet werden. Analog hierzu entwickelte ein Subcluster von ko-kultivierten IPF Basalzellen ein der Monokultur gegenüber deutlich verstärktes aberrant-basaloides Differenzierungssignal. Dieser Befund fiel mit einem metaplastischen Differenzierungsphänotyp in wie ex vivo auf elektronenmikroskopischer Ebene zusammen.

    Interpretation Unsere aktuelle Studie unterstreicht sie die Bedeutung des lokalen reziproken epithelialen-zu-mesenchymalen Crosstalks in der parenchymalen Nische der IPF-Lunge für die transkriptionelle Regulation und pathologischen Differenzierung der dorthin emigrierenden Basalzellen.


     

    Publikationsverlauf

    Artikel online veröffentlicht:
    09. März 2023

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