Mekanismer for rhinovirus-inducerede astmaforværringer

Vi, efterforskerne, antager, at der er forskellige genprofiler i rhinovirus-inducerede akutte forværringer af astma. Vi antager yderligere, at disse ændringer i genekspression involverer både kendte mediatorer af astmafænotypen såvel som andre molekyler, der ikke tidligere er forbundet med astma.

Det primære formål med denne undersøgelse er at bruge genarray-analyse til at bestemme differentielt udtrykte gener i bronchiale epitelceller og alveolære makrofager fra normale og astmatiske forsøgspersoner før og under rhinovirusinfektion in vivo. Et sekundært mål er at bestemme, om eventuelle ændrede udtryk er relateret til symptomsværhedsgrad, virusbelastning, lungefunktion eller luftvejsinflammation in vivo.

Vi planlægger at rekruttere 45 forsøgspersoner: 15 raske frivillige, 15 astmatikere, der er naive over for inhalationskortikosteroidbehandling, og 15 astmatikere på inhalerede kortikosteroider, som skal gennemgå to bronkoskopier, en før infektion med rhinovirus og den anden 4 dage efter podning. Bronchial børstning, biopsier og bronchoalveolær lavage (BAL) vil blive udført. RNA vil blive ekstraheret med TRIzol-reagens (Invitrogen, Carlsbad, CA) og oprenset ved passage gennem RNeasy-søjler (Qiagen, Valencia, CA). Exon 1.0ST array chips (Affymetrix, Santa Clara, CA) vil blive brugt til at analysere ændringer i genekspression. Disse er de mest kraftfulde genomekspressionsværktøjer, der er tilgængelige med 1,4 millioner probesæt og over 5,5 millioner funktioner pr. array. Gener, der viser sig at være signifikant opregulerede, vil blive bekræftet af kvantitativ RT-PCR.

Ved at bruge en ny metode til opsamling af ufortyndet bronkial epitelbeklædningsvæske (bronkosorption) vil et stort antal proteiner blive målt med et MesoScale Discovery multiplexed array-system (MesoScale Discovery, Gaithersburg, Md), hvilket muliggør yderligere bekræftelse af genarray-resultaterne såvel som in vivo. bevis for dysreguleret proteinproduktion hos astmatikere. Genekspression og proteinniveauer vil være korreleret med viral load, symptomscore, lungefunktion og luftvejsinflammation in vivo.

Denne undersøgelse repræsenterer den første omfattende evaluering af ændringer i bronchial epitelgenekspression under rhinovirusinfektion in vivo og har derfor potentialet til at give betydelig indsigt i værtsresponsen ved astma og identificere potentielle nye mål for yderligere evaluering.