Lungenfibrose: Zellalterung im Lungenepithel
Seneszenz beeinträchtigt die Lungenfunktion gleich auf zwei Arten
Eine Lungenfibrose kann möglicherweise auf eine Art Alterungsprozess der Zellen, die sogenannte Seneszenz, zurückgeführt werden. Das zeigen Forscher des Helmholtz Zentrums München, Partner im Deutschen Zentrum für Lungenforschung (DZL). Wie sie im ‚European Respiratory Journal‘ berichten, konnten sie diesem Mechanismus in der Zellkultur bereits durch Medikamente entgegensteuern.
Probe aus einer Lungenfibrose: Grüne Zellen sind Teil des Lungenepithels, rote Zellen befinden sich in der Seneszenz. Die Zellkerne sind blau eingefärbt.
Helmholtz Zentrum München
Bei einer Lungenfibrose vernarbt das Lungengewebe der Betroffenen, sodass sich die Lungenfunktion zunehmend verschlechtert. Vor allem die Oberfläche der Alveolen (Alveolarepithel genannt) ist oft betroffen. Ist der Ursprung der Krankheit ungeklärt, spricht man von einer idiopathischen Lungenfibrose, kurz IPF. „Die Behandlungsmöglichkeiten bei einer IPF sind bisher relativ rar gesät“, erklärt Dr. Mareike Lehmann, Wissenschaftlerin der Abteilung Lungenreparatur und Regeneration (LRR) am Helmholtz Zentrum München. „Daher versuchen wir zu verstehen, wie die Krankheit zustande kommt, um sie dann gezielt behandeln zu können.“
In der aktuellen Arbeit gelang es Lehmann und weiteren Forschern um Abteilungsleiterin Prof. Dr. Dr. Melanie Königshoff nun, ein weiteres Puzzleteil hinzufügen. „Wir konnten sowohl im Versuchsmodell als auch in den Lungen von IPF-Patienten zeigen, dass manche Zellen im Alveolarepithel Marker für eine Seneszenz* aufweisen“, erklärt Studienleiterin Königshoff. „Da die Häufigkeit von IPF mit dem Alter zunimmt, war das bereits vermutet worden. Wir konnten diese Hypothese nun bestätigen.“
Seneszenz fördert Lungenfibrose doppelt
Die Seneszenz beeinträchtigt die Lungenfunktion gleich auf zwei Arten: Zum einen verhindert sie, dass Lungenzellen sich teilen können, wenn sie ersetzt werden müssen. Zum anderen scheiden seneszente Zellen Botenstoffe aus, die die Fibrose weiter vorantreiben. Da dieser Effekt auch bei Krebserkrankungen eine Rolle spielt, konnten die Wissenschaftler hier auf eine bereits vorhandene Gruppe von Medikamenten zurückgreifen, die gezielt seneszente Zellen abtötet und ein Umsichgreifen verhindert, sogenannte senolytische Medikamente.
Lungenfibrose in der Zellkultur gestoppt
Um mögliche Behandlungsstrategien zu testen, brachten die Wissenschaftler die betroffenen Zellen in eine dreidimensionale Zellkultur und untersuchten den Effekt der Medikamente sozusagen ex vivo. Mareike Lehmann: „Wir konnten beobachten, dass dadurch die Menge an ausgeschütteten Botenstoffen zurückging und zudem die Masse an Bindegewebsproteinen, die bei der Erkrankung massiv erhöht sind, sank.“
Zusammengenommen zeigt die Studie, dass Seneszenz in Zellen des Alveolarepithels zur Entstehung und Verschlechterung einer IPF beitragen kann. Diese Erkenntnis ist neu und stellt einen möglichen Startpunkt für die Entwicklung neuer Therapien dar.
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