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Forschung am CPC-M - Mit Vesikeln gegen die Vernarbung der Lunge

Forschung am CPC-M

Mit Vesikeln gegen die Vernarbung der Lunge

Sind Bläschen außerhalb der Zellen ein wichtiger Komplize im Kampf gegen die unheilbare Idiopathische Lungenfibrose?

Bei vielen Lungenkrankheiten weiß die Wissenschaft noch nicht genau, was eigentlich auf Ebene der Zellen genau passiert. Beispiel Idiopathische Lungenfibrose (IPF) - eine besonders aggressive Form der Lungenfibrose, die extrem schnell fortschreitet. Im Gegensatz zu anderen fibrotischen Lungenerkrankungen ist die Ursache für IPF völlig unklar (idiopathisch = ohne erkennbare Ursache). Die Symptome sind umso schwerwiegender: Das Lungengewebe vernarbt, die Sauerstoffaufnahme wird behindert, die Lungenfunktion nimmt ab.

Auf Ebene der Zellen sind inzwischen verschiedene Mechanismen erforscht, die zu dieser Vernarbung führen. So tragen bestimmte Proteine zu einer ungewollten Produktion von Kollagenen bei. Auch autoimmune Prozesse werden diskutiert.

DZL-Forschern ist es nun gelungen, einen bislang noch unbekannten Mitspieler in diesem verhängnisvollen Spiel nachzuweisen - Extrazelluläre Vesikel. 

Extrazelluläre Vesikel unter dem Mikroskop  © Helmholtz Zentrum München

Eine Gruppe unter Leitung von Prof. Melanie Königshoff, DZL-PI und Leiterin der Abteilung LRR am CPC-M ( Research Unit Lung Repair and Regeneration) beschäftigt sich schon länger mit einem bestimmten Signalmolekül. Dieses Molekül, WNT-5A, sorgt bei der Idiopatischen Lungenfibrose für die zunehmende Vernarbung der Lunge  und damit für den immer schlechter werdenden Krankheitsverlauf. Was die Forscher aber auch entdeckten: WNT-5A wird bei IPF-Patienten verstärkt über kleine, flüssigkeitsgefüllt Bläschen (Vesikel) transportiert. Diese Vesikel befinden sich außerhalb der Zelle, deswegen Extrazelluläre Vesikel genannt. 

Illustration Lungenfibrose
© Angelika Kramer
Illustration Lungenfibrose

Die Schlussfolgerung des Teams lag auf der Hand: Wenn wir dem Molekül WNT-5A „den Weg abschneiden“, den Transport über die Vesikel verhindern – vermindert das auch die Vernarbung des Lungengewebes? Oder wäre es gar möglich, den Inhalt der Vesikel so zu verändern, dass die darin enthaltenen Botenstoffe einen therapeutischen Effekt zeigen? Mindestens jedenfalls sollte WNT-5A als Hinweisgeber (Biomarker) dienen, um den Krankheitsgrad der Idiopathischen Lungenfibrose zu bestimmen.

Diese Hypothesen möchte das Team jetzt in weiteren präklinischen Studien untersuchen.

Für diese Arbeit hat das LRR-Team 2019 auf dem Jahrestreffen des DZL-Krankheitsbereichs DPLD den Preis für die beste basiswissenschaftliche Publikation bekommen.

Gruppenleiter

Prof. Dr. Dr. Melanie Königshoff

Helmholtz Zentrum München
Institut für Lungenbiologie
Research Unit Lung Repair and Regeneration (LRR)
Max-Lebsche-Platz 31
81377 München

Persönliche Assistentin:
Daniela Haas
Tel: +49 89 3187-4065
E-Mail:
daniela.haas@helmholtz-muenchen.de

Teammitglieder

Dr. Mareike Lehmann, Postdoktorandin/Teamleiterin
Dr. Katharina Heinzelmann, Postdoktorandin
Aina Martin-Medina, Doktorandin
Rita Costa, Doktorandin
Qiangjiang Hu, Doktorand
Kathrin Hafner, Technische Assistentin
Anastasia van den Berg,
Technische Assistentin
Maria Magdalena Stein,
Technische Assistentin

Publikationen

A. Martin-Medina et al, Am J Respir Crit Care Med., 2018:
Increased Extracellular Vesicles Mediate WNT-5A Signaling in Idiopathic Pulmonary Fibrosis.

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