Pneumologie 2005; 59 - 12
DOI: 10.1055/s-2005-862721

Indizien vorzeitiger Alterung peripherer Lungenfibroblasten beim Emphysem

KC Müller 1, 4, O Holz 1, VJ Erpenbeck 2, K Paasch 1, B Feindt 1, JM Hohlfeld 2, N Krug 2, D Branscheid 1, M Nakashima 1, H Magnussen 1, RA Jörres 1, 3
  • 1Krankenhaus Großhansdorf, Großhansdorf
  • 2Fraunhofer Institut für Toxikologie und Experimentelle Medizin, Hannover
  • 3Institut und Poliklinik für Arbeits- und Umweltmedizin, LMU, München
  • 4Universität Lüneburg, Institut für Ökologie und Umweltchemie, Lüneburg

Hintergrund: Das Erscheinungsbild von Patienten mit Lungenemphysem weist häufig Anzeichen einer vorzeitigen Alterung auf. Wir konnten zeigen, dass die in vitro-Proliferationsrate isolierter Lungenfibroblasten dieser Patienten im Vergleich zu Kontrollen vermindert ist und dass Langzeitwachstumsversuche Zeichen einer vorzeitigen proliferativen Seneszenz tragen. Ziel dieser Arbeit war es, die mögliche Seneszenz anhand von Markern zu überprüfen und zugleich Hinweise auf seneszenzassoziierte Mechanismen des reduzierten Wachstums zu finden.

Methoden: DNA von Fibroblastenkulturen in Passage 2/3 wurde isoliert und die mittlere Telomerenlänge mittels TeloTAGGG-Assay (ROCHE) bestimmt. Die Aktivität der seneszenzassozierten ß-Galaktosidase (NEB) wurde in Fibroblasten der Passage 4/5 ermittelt. Ferner wurde die Genexpression für insulin-like growth-factor binding protein (IGFBP)-3, IGFBP-5, IGFBP-7, cyclin dependent kinase (CDK)-4 und FOS-like antigen 1 (FOSL1) in Lungenfibroblasten von 9 Patienten mit Emphysem und 10 Kontroll-Patienten mittels LightCycler gemessen, da Hinweise auf eine unterschiedliche Expression aus einem vorangegangenen cDNA microarray vorlagen.

Ergebnisse: Die Messung der mittleren Telomerenlänge war gut reproduzierbar, ergab aber bislang keine Unterschiede zwischen den beiden Gruppen. Fibroblasten von Patienten mit und ohne Emphysem unterschieden sich bezüglich der Zahl β-Galaktosidase-positiver Zellen (p < 0,005) sowie der Expression von IGFBP-7 (p < 0.01) und IGFBP-3 (p < 0,05) im Sinne einer Seneszenz beim Emphysem. Die Expression von CDK4, FOSL1 und IGFBP-5 war nicht statistisch signifikant zwischen den Gruppen verschieden.

Schlussfolgerung: Die Unterschiede in der Proliferationsrate von Lungenfibroblasten sind mit weiteren seneszenzartigen Änderungen assoziiert. Diese Beobachtungen leihen der Hypothese zusätzliches Gewicht, dass die lokale Alterung von Lungenstrukturzellen eine Rolle in der Pathogenese des Lungenemphysems spielt, und sprechen aufgrund der Unterschiede in den IGFBPs für eine Kopplung an systemische Vorgänge bei Patienten mit COPD.

Unterstützt von der LVA Hamburg und in Teilen durch AstraZeneca, Wedel.