Defektní signalizace FGFR2 v bazálních progenitorových buňkách malých dýchacích cest u CHOPN

Změny v malých dýchacích cestách plic představují klíčový prvek v mechanismu CHOPN, protože předcházejí rozvoji emfyzému a přispívají k progresivnímu poklesu výdechového průtoku vzduchu. Jedním z klíčových znaků CHOPN je remodelace epitelu malých dýchacích cest (SAE) a fenotypy CHOPN SAE jsou často indukovány kouřením a širokými změnami genové exprese u SAE. Mnoho specifických mechanismů pro udržení a regeneraci malých dýchacích cest a diferencovaných SAE v plicích dospělého člověka je z velké části neznámých, ale defekty spojené s kouřením při udržování SAE mohou být časnou událostí CHOPN. Předběžné údaje ze studií na myších ukázaly, že signalizace receptoru fibroblastového růstového faktoru 2 (FGFR2) je kritická pro architekturu a vývoj plic, a předběžné důkazy ukázaly, že dráha FGFR2 je downregulována v epitelu malých dýchacích cest (SAE) kuřáků a kuřáků s CHOPN. . Předpokládáme, že potlačení signalizace FGFR2 v kmenových buňkách SAE BC kouřením cigaret způsobuje, že se tyto buňky stávají méně účinnými, posouvá expresi normálně diferencovaných SAE směrem k fenotypu malých dýchacích cest souvisejícím s CHOPN, a proto ovlivňuje tvorbu a udržování těchto buněk. Pomocí technologií zavedených v našich laboratořích budou čisté populace BC izolovány od SAE zdravých nekuřáků, zdravých kuřáků a kuřáků CHOPN. Kapacity kmenových/progenitorových buněk SAE BC každé skupiny budou poté analyzovány pomocí 3D modelování. Základní mechanismy CHOPN budou testovány se zaměřením na fenotypy přítomné v plicích pacientů s CHOPN a srovnáním s jejich protějšky nekuřáky a zdravými kuřáky. Tyto 3 cíle budou posuzovány paralelně, přičemž všechny cíle budou sdíleny v biologických vzorcích:

Cíl 1 (n=60). Stanovit, zda BC ze SAE kuřáků COPD mají sníženou kapacitu generovat normálně diferencované SAE, např. iniciovat větvení a opravu dýchacích cest v reakci na poranění in vitro, ale vytvářet epitel dýchacích cest s fenotypem podobným tomu, který je přítomen u SAE kuřáků COPD in vivo.

Cíl 2 (n=20). Testování hypotézy, že signalizace FGFR2 je nezbytná pro normální funkci kmenových buněk SAE BC a potlačení FGFR2 způsobené inhibitory a faktory souvisejícími s kouřením (EGF a TGF-beta), vede ke změněnému funkčnímu fenotypu kmenových buněk podobnému SAE BC u kuřáků s CHOPN se sníženou kapacita charakterizovaná cílem 1.

Cíl 3 (n=40). Vyhodnotit hypotézu, že zvýšení signalizace FGFR2 a potlačení kouřením indukovaných receptorů EGF a drah TGF-beta obnoví expresi FGFR2 a normalizuje kapacitu kmenových buněk SAE BC generovat a udržovat normálně diferencované SAE.