pulmonaryhypertensionnews.com/news/igf1-...tension-fibrosis/Das Gen, das für den insulinähnlichen Wachstumsfaktor 1 (IGF1) kodiert, könnte sowohl an
pulmonaler Hypertonie
(PH) als auch an
Lungenfibrose
(PF) beteiligt sein und einen potenziellen Angriffspunkt für die Behandlung beider Krankheiten darstellen, so eine Studie.
Das ist wichtig, denn für viele Menschen mit PH und PF ist eine Lungentransplantation möglicherweise die einzige Option, die dauerhafte Vorteile bringt.Die Studie „
Identifizierung der gemeinsamen Gensignaturen zwischen Lungenfibrose und pulmonaler Hypertonie mithilfe bioinformatischer Analyse
“ wurde von Forschern in China in
Frontiers in Immunology veröffentlicht.
PH ist ein hoher Blutdruck in den Blutgefäßen, die die Lunge versorgen. Dies geschieht, wenn sie sich verengen oder verstopfen und so den Blutfluss einschränken. Die Krankheit tritt häufig zusammen mit PF auf, das durch Narbenbildung in der Lunge gekennzeichnet ist.
Bei der
idiopathischen Lungenfibrose
(IPF), bei der die Ursache der Lungennarbenbildung unbekannt ist, „leiden 8–15 % der Patienten bei der Diagnose an PH, und die Prävalenz steigt im fortgeschrittenen Stadium auf 30–50 % und [mehr als] 60 % im Endstadium der Krankheit“, schrieben die Forscher und stellten fest, dass die beiden Krankheiten zwar Merkmale gemeinsam haben – wie Umbau oder abnormale Reparatur und Überwucherung von Gewebe in der Lunge und der Auskleidung der Blutgefäße – Medikamente, die sowohl auf PH als auch auf PH abzielen PF sind nicht wirksam und können schädlich sein.
Welche Gene haben PH und PF gemeinsam?Mithilfe der Bioinformatik versuchten die Forscher, gemeinsame Schlüsselgene und Immunmerkmale von PF und PH zu untersuchen, um neue therapeutische Angriffspunkte für beide zu finden. Bioinformatik hilft dabei, großen Mengen biologischer Daten einen Sinn zu geben.Sie versuchten zunächst zu verstehen, wie verschiedene Gene zusammenarbeiten, indem sie die Stärke ihrer Beziehungen maßen. Dies hilft zu verstehen, welche Gene bei bestimmten Krankheiten eine Rolle spielen.
Die Sätze (
GSE53845
und
GSE113439
) stammten aus dem öffentlichen Repository
Gene Expression Omnibus
und enthielten Daten aus Lungengewebeproben von 40 Personen mit IPF, 15 Personen mit
pulmonaler arterieller Hypertonie
(PAH) und 19 Personen ohne diese Krankheiten, die als Kontrollen dienten.Es wurde festgestellt, dass insgesamt 313 Gene sowohl bei IPF als auch bei PAH eine Rolle spielen. Sie waren hauptsächlich an der Lymphozytenaktivierung beteiligt, die auftritt, wenn zwei Arten von Immunzellen, B-Zellen und T-Zellen genannt, durch schädliche Eindringlinge ausgelöst werden.Als die Forscher untersuchten, welche Arten von Immunzellen in diesen Proben am häufigsten vorkamen, identifizierten sie CD4-T-Gedächtniszellen, die sich an frühere Eindringlinge erinnern, um sie schnell abzuwehren.
Anschließend versuchten sie, in zwei anderen Sätzen ( GSE110147
und
GSE15197
) genetischer Daten von Menschen mit IPF, PAH und Kontrollpersonen unterschiedlich exprimierte Gene zu identifizieren, die aktiver (hochreguliert) oder weniger aktiv (herunterreguliert) sind .Von den Tausenden von Genen, die in den beiden Datenbanken unterschiedlich exprimiert wurden, überlappten sich 197, was darauf hindeutet, dass sie an beiden Krankheiten beteiligt sein könnten; 165 wurden hochreguliert, 32 wurden herunterreguliert.Die Rolle von IGF1 bei PH, PFZu den acht Schlüsselgenen in der IPF-PAH-Überlappung gehörte
IGF1 , das für Immunzellen wichtig ist. Es ist auch in vielen Lungenzellen aktiver, einschließlich Fibroblasten, die Narbengewebe bilden.
Um herauszufinden, ob
IGF1 ein therapeutisches Ziel sein könnte, verwendeten die Forscher siRNA, einen kurzen RNA-Strang, der die Produktion von Proteinen aus genetischen Informationen blockieren kann.Unter der Einwirkung von reduziertem Sauerstoff oder Hypoxie bildeten sie pulmonale mikrovaskuläre Endothelzellen, die die Wände der kleinsten Blutgefäße in der Lunge auskleiden. Hypoxie führt dazu, dass sich diese Zellen vermehren.Bei der Behandlung mit siRNA gegen
IGF1 vermehrten sich die unter Hypoxie gewachsenen mikrovaskulären Endothelzellen der Lunge nicht so stark und überlebten nicht so lange, was darauf hindeutet, dass „das Ausschalten von
IGF1 ihre Proliferation und ihre Apoptose-[Todes-]Resistenz erheblich reduzieren könnte.“Ähnliche Beobachtungen wurden mit glatten Lungenmuskelzellen gemacht, die sich um die Wände von Blutgefäßen in der Lunge zusammenziehen können, und mit im Labor mit Wachstumsfaktoren gezüchteten Fibroblasten.Mithilfe von Molecular Docking, einem Computertool, das vorhersagt, wie kleine Moleküle mit ihren Zielen interagieren, wurde festgestellt, dass Deslanosid, Flavitan, Ivermectin und Posaconazol möglicherweise „mit starker Bindungsaktivität“ auf das IGF1-Protein abzielen.„Diese Datenergebnisse bilden eine Grundlage für zukünftige Forschung und neue potenzielle therapeutische Ziele für die zukünftige Behandlung von PF und PH“, sagten die Forscher.