Die Forscher finden ein potenzielles neues Ziel für das akute Atemnotsyndrom

Es gibt einen molekularen Mechanismus, der die Bindungen zwischen den Zellen, die die Blutgefäße der Lunge auskleiden, so eng macht, dass keine Flüssigkeit in die Lungen gelangen kann. Die Forscher glauben, dass der Mechanismus ein mögliches Ziel für die Behandlung des schweren akuten Atemnotsyndroms sein könnte - ein Hauptmerkmal davon ist die Ansammlung von Flüssigkeit in den Lungen.
Das akute Atemnotsyndrom ist ein lebensbedrohlicher Zustand, bei dem die Lunge nicht genug Sauerstoff ins Blut aufnehmen kann, um den Rest des Körpers zu versorgen.

Akutes Atemnotsyndrom (ARDS) ist eine lebensbedrohliche Erkrankung, bei der die Lunge nicht genug Sauerstoff aufnehmen kann. Es ist in bis zu der Hälfte der Fälle tödlich. Es entwickelt sich normalerweise als eine Komplikation einer anderen Bedingung - zum Beispiel eine Infektion wie Lungenentzündung oder nach einer Verletzung der Lunge.

Bei ARDS baut sich Flüssigkeit in den Luftsäcken oder Alveolen auf und verhindert, dass genügend Sauerstoff in den Blutkreislauf gelangt, damit der Rest des Körpers sie nutzen kann.

Gegenwärtig ist die Standardbehandlung für ARDS eine unterstützende Behandlung - oft auf einer Intensivstation (ICU). In der Regel müssen die Patienten auf einem Beatmungsgerät sitzen, das hohe Sauerstoffdosen liefert und die beschädigte Lunge unter Druck hält.

Therapien umfassen Medikamente zur Behandlung von Infektionen und zur Verringerung von Entzündungen und Entfernung von Flüssigkeit aus den Lungen. Jedoch sind nur wenige in der Lage, die Fluidleckage erfolgreich umzukehren.

Ein kleines Molekül löste bei Mäusen einen Mechanismus zur Festigung der Lungengefäße aus

In dem Journal der klinischen UntersuchungJalees Rehman, Associate Professor für Medizin und Pharmakologie an der School of Medicine der University of Illinois in Chicago, und Kollegen beschreiben, wie sie bei Mäusen erfolgreich den Mechanismus der Zellanspannung ausgelöst haben, der verhindert, dass Flüssigkeit in die Lunge gelangt kleines Molekül namens Fg4497.

Als sie Mäuse einem infektiösen Agens aussetzten, das Flüssigkeit in die Lunge eindringen lässt, fanden sie heraus, dass diejenigen, die mit Fg4497 behandelt wurden, höhere Überlebensraten und weniger Flüssigkeitsansammlung aufwiesen als unbehandelte Mäuse.

Das Immunsystem wird zu einem Problem bei ARDS, da zur Bekämpfung der Infektion die durch die Blutgefäße gebildete Barriere vorübergehend porös wird, damit weiße Blutkörperchen den Blutstrom verlassen und in die Lunge gelangen können. Um dies zu tun, werden die Zellen der Blutgefäße lockerer.

Aber manchmal nehmen die Zellen ihre frühere Dichtheit nicht wieder auf und die Barriere bleibt weiterhin zu porös, was zu der anhaltenden Undichtigkeit führt, die bei vielen Patienten mit schwerer Pneumonie oder Blutbahninfektionen beobachtet wird, wie Prof. Rehman erklärt:

"Es ist ein Teufelskreis von Entzündungen und Undichtigkeiten der Lungengefäße, der sehr schwer zu kontrollieren ist. Es ist, als ob die Lunge in den körpereigenen Flüssigkeiten ertrinkt. Dies zu verhindern, indem die Integrität der Blutgefäßbarriere stabilisiert und wiederhergestellt wird könnte helfen, Leben zu retten. "

Zellen halten sich mit Hilfe sogenannter "adherens junctions" zusammen. Das Team wusste bereits, dass ein anderes Molekül namens VE-PTP wichtig war, um die Verbindungen stabil zu halten. Wenn sie Experimente mit Zellen aus menschlichen Lungenblutgefäßen durchführten, fanden sie einen niedrigen Sauerstoff, der auf ein Gen angeschaltet war, das VE-PTP erhöhte.

Wenn sie Mäuse gezüchtet haben, denen das Gen fehlt - HIF2alpha genannt -, fand das Team heraus, dass ihre Blutgefäße viel mehr austraten als Mäuse, die das Gen hatten. HIF2alpha (Hypoxie-induzierbarer Faktor Alpha) reagiert auf Sauerstoffabnahmen.

Sie führten auch Tests durch, bei denen sie den Mäusen Blutvergiftungen aussetzten und ihnen dann Fg4497 gaben - ein Molekül, das den sauerstoffarmen Zustand nachahmt, der HIF2alpha auslöst. Sie stellten fest, dass die VE-PTP-Werte anstiegen, die Blutgefäße der Mäuse weniger austraten, sie weniger Flüssigkeit in ihren Lungen hatten und mehr von ihnen überlebten, verglichen mit Mäusen, denen die Droge nicht gegeben wurde.

Die Forscher schlagen vor, dass die normale Reaktion, wenn sich die Lungen mit Flüssigkeit füllen und Blutsauerstoff reduzieren, darin besteht, dass Blutgefäße die Adhäsionsverbindungen ihrer Zellen anspannen, um das Austreten von Flüssigkeit zu stoppen. Aber diese Fähigkeit, die durch niedrigen Sauerstoff ausgelöst wird, kann bei Patienten mit ARDS entweder ausgeschaltet oder zu langsam sein.

"Es scheint, dass die Blutgefäßzellen ihre eigene Art haben, die Barriere zu verschärfen, wenn sie sich in einer Situation mit niedrigem Sauerstoffdruck befinden", bemerkt Prof. Rehman.

Obwohl die Studie an Mäusen gemacht wurde, sagt Prof. Rehman, dass er und seine Kollegen hoffen, dass die Ergebnisse zu Medikamenten führen werden, die menschlichen Patienten mit ARDS helfen, indem sie die natürliche Reaktion des Körpers auf niedrigen Blutsauerstoff zurückschalten.

"Diese Medikamente könnten Patienten mit hohem Risiko gegeben werden und hoffentlich die Bildung von ARDS verhindern, indem sie den internen Schutzbarrierestraffungsmechanismus aktivieren", fügt er hinzu.

Die National Institutes of Health und die American Heart Association unterstützten die Studie.

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