Medizinische Forscher hauchen dem Kampf gegen die Hauptmörder von Frühgeborenen neues Leben ein

Medizinische Forscher hauchen dem Kampf gegen die Hauptmörder von Frühgeborenen neues Leben ein
Medizinische Forscher hauchen dem Kampf gegen die Hauptmörder von Frühgeborenen neues Leben ein
Anonim

Eine Entdeckung von Wissenschaftlern des Salk Institute for Biological Studies könnte erklären, warum einige Frühgeborene nicht auf bestehende Behandlungen für ein tödliches Atemnotsyndrom (RDS) ansprechen, und bietet Hinweise für neue Wege zur Behandlung der Atemstörung.

Die Wissenschaftler identifizierten eine neue Form von RDS bei neugeborenen Mäusen und führten das Problem auf einen zellulären Rezeptor für Schilddrüsenhormone zurück, eine Schlüsselrolle bei vielen Entwicklungsprozessen im Körper. Sie fanden heraus, dass zwei Medikamente zur Behandlung einer Schilddrüsenüberfunktion Mäuse mit einer tödlichen genetischen Veränderung retteten, die das neu entdeckte Lungenproblem nachahmte.

"Wir haben ein jahrzehntelang fehlendes Puzzleteil hinzugefügt", sagt Ronald Evans, Forscher am Howard Hughes Medical Institute und Inhaber des March of Dimes-Lehrstuhls für Entwicklungs- und Molekularbiologie in Salk. „Dies gibt uns einen völlig neuen Weg zur Erklärung und Behandlung von RDS und anderen Atemwegsproblemen, die bei Säuglingen auftreten.“

RDS betrifft etwa ein Prozent der in den Vereinigten Staaten geborenen Säuglinge und ist die häufigste Todesursache bei Frühgeborenen. Die Krankheit tritt auf, weil die Lungen der Säuglinge bei der Geburt noch nicht vollständig entwickelt sind und ihnen eine schlüpfrige Substanz namens Surfactant fehlt, die notwendig ist, damit sich die Lungen mit Luft aufblasen.

Um die Lungen zu einer schnelleren Entwicklung und Produktion des Surfactants anzuregen, behandeln Ärzte viele werdende Mütter und Frühgeborene mit Glucocorticoiden, Steroidmedikamenten, die die Reifung von Surfactant-produzierenden Zellen beschleunigen, die als Typ-2-Pneumozyten bekannt sind.

In einigen Fällen sprechen Säuglinge jedoch nicht auf die Behandlung mit Steroiden an und sterben am respiratorischen Syndrom, was darauf hindeutet, dass ein anderer biologischer Mechanismus am Werk sein könnte.

Um dies zu erklären, richteten die Salk-Forscher ihre Aufmerksamkeit auf einen anderen Zelltyp, der die Lunge auskleidet, Typ-1-Pneumozyten, flache Zellen, die den Luftaustausch zwischen dem Blutstrom und dem Inneren der Lunge ermöglichen.

"Wir wussten, dass beide Zelltypen, Typ-1- und Typ-2-Pneumozyten, wichtig für die Lungenentwicklung sein würden", sagt Liming Pei, ein Postdoktorand, der das Projekt leitete. „Während über Typ-2-Zellen viel bekannt ist, ist die Typ-1-Zelle kaum bekannt.“

Die Forscher entwickelten einen Mausstamm, bei dem sie die Fähigkeit von Typ-1-Pneumozyten störten, normal auf Schilddrüsenhormone zu reagieren, wodurch die Zellreifung verhindert wurde.

Im Gegensatz zu Typ-2-Pneumozyten, die bei Säuglingen, denen Steroidhormone verabreicht wurden, schnell reifen, reagierten die Typ-1-Zellen nicht auf die Behandlung mit Steroiden, und die Mäuse starben an der Unfähigkeit ihrer Lungen zu funktionieren.

Mäuse, die mit den Medikamenten Propylthiouracil oder Methimazol behandelt wurden, die normalerweise Menschen mit Schilddrüsenerkrankungen verabreicht werden, erholten sich jedoch von der Erkrankung und ihre Typ-1-Zellen reiften normal.

"Dies könnte erklären, warum einige Säuglinge nicht auf eine Steroidbehandlung ansprechen, die nur auf die Typ-2-Pneumozyten abzielt", sagt Evans. "Es könnte ein ganz anderes Problem zugrunde liegen als das, was der Arzt behandelt."

Die Ergebnisse identifizieren Zellsensoren (sogenannte Schilddrüsenhormonrezeptoren), die die Reifung von Typ-1-Pneumozyten unterstützen, und deuten darauf hin, dass Medikamente, die dieses Hormon kontrollieren, dazu beitragen könnten, dass die Lungen von Frühgeborenen früher funktionieren.

Die genetische Ausstattung von Mäusen und Menschen ist sehr ähnlich, daher sind die Forscher optimistisch, dass ihre Ergebnisse schließlich zu neuen Behandlungen für Säuglinge mit RDS führen werden. „Diese Mechanismen könnten auch bei der Heilung von Lungengewebe eine Rolle spielen“, sagt Pei. "Sie könnten älteren Kindern und Erwachsenen helfen, die Lungenschäden durch Grippe, Asthma, Emphysem oder andere Arten von Atemwegserkrankungen erlitten haben."

Er warnte jedoch davor, dass die in der Studie verwendeten Schilddrüsenmedikamente nur für Erwachsene zugelassen sind und dass ihre Anwendung bei Säuglingen mit Vorsicht geprüft werden müsste. Da ihre Eigenschaften jedoch gut bekannt sind, besteht ein klares Potenzial für ihre Anwendung bei Säuglingen.

Die Forschungsergebnisse, die von der Francis Family Foundation, dem Leona M. und Harry B. Helmsley Charitable Trust, dem March of Dimes und den National Institutes of He alth finanziert wurden, wurden gestern in Nature Medicine veröffentlicht.

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