Die idiopathische Lungenfibrose (IPF) ist eine sehr aggressive Form der Lungenfibrose, die eine besonders schlechte Prognose hat. Bei dieser tödlichen Erkrankung, für die es bisher keine kausalen Therapien gibt, kommt es zu einer massiven Anreicherung von Binde- und Narbengewebe in der Lunge, was zum zunehmenden Verlust der Lungenfunktion führt. Das Bindegewebe wird insbesondere von so genannten Myofibroblasten produziert. Die Arbeitsgruppe um Privatdozentin Dr. Silke Meiners vom Institut für Lungenbiologie und Comprehensive Pneumology Centers (CPC) am Helmholtz Zentrum München konnte nun zeigen, dass die pathologische Gewebeveränderung begleitet wird von einem gesteigerten Proteinumsatz durch die zentrale Proteinabbau-Maschinerie der Zelle (das so genannte Proteasom), der eine Voraussetzung für die Aktivierung der Myofibroblasten darstellt (siehe American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine, Online-Vorabveröffentlichung am 24.7.2015).
Das so genannte 26S Proteasom ist eine Art molekularer Schredder, der alte oder fehlerhafte Proteine der Zelle in ihre recyclebaren Einzelteile zerlegt und damit einen Großteil der Proteine in der Zelle abbaut. Eine Aktivierung des 26S Proteasoms konnten die Wissenschaftler sowohl bei der Umwandlung normaler Fibroblasten in Myofibroblasten in vitro wie auch in vivo in zwei unterschiedlichen experimentellen Modellen der Lungenfibrose nachweisen. Auch in fibrotischem Lungengewebe von IPF-Patienten war ein erhöhter Proteinumsatz nachweisbar. „Zudem konnten wir umgekehrt zeigen, dass eine gezielte Hemmung des 26S Proteasoms die Differenzierung von primären menschlichen Fibroblasten der Lunge in Myofibroblasten verhindert, was die essentielle Rolle der Aktivierung des proteasomalen Proteinabbaus für diesen pathologischen Prozess bestätigt“, so Silke Meiners.
„Das Verständnis der Mechanismen, die zur einer Erkrankungen wie der IPF führen, trägt dazu bei dass wir innovative Ansatzpunkte erkennen, die einen therapeutischen Eingriff erlauben“, so Prof. Dr. Oliver Eickelberg, Direktor des Instituts für Lungenbiologie und wissenschaftlicher Leiter des CPC. In weiteren Studien wollen die Helmholtz-Wissenschaftler nun den therapeutischen Einsatz von Substanzen testen, die gezielt das 26S Proteasom hemmen, aber andere Proteasomenkomplexe in der Zelle nicht beeinflussen. Zudem spekulieren die Lungenforscher, dass eine Aktivierung des 26S Proteasoms generell bei fibrotischen Erkrankungen, wie beispielsweise auch des Herzens und der Niere, auftreten könnte, da auch hier die Aktivierung von Fibroblasten zu Myofibroblasten der krankhaften fibrotischen Gewebsveränderung zu Grunde liegt.
Quelle: Helmholtz Zentrum München