Funktionsanalyse durch dynamische Bildgebung des respiratorischen Epithels bei Säuglingen mit Mukoviszidose

Zystische Fibrose (CF) ist durch eine Entzündung und Infektion der Atemwege gekennzeichnet, die zu einer fortschreitenden Zerstörung der Lunge führt. Eine der wichtigsten Anomalien bei CF ist eine abnormale Verarbeitung des mutierten CFTR-Proteins durch das endoplasmatische Retikulum, die zu einer abnormalen Lokalisierung oder sogar zum Fehlen des Proteins an der apikalen Plasmamembran der Atemwegsepithelzellen führt. Diese Anomalie führt zu einer deutlichen Dehydrierung der Atemwegsoberflächenflüssigkeit, einem verminderten Schleimtransport und einer Atemwegsobstruktion. Dennoch sind die Ereignisse, die sehr früh im Krankheitsverlauf auf der Ebene der Atemwege bei Säuglingen auftreten, nicht bekannt. Auf zellulärer Ebene wurde auch berichtet, dass die CFTR-Expression und -Lokalisierung mit dem Differenzierungszustand des Atemwegsepithels zusammenhängen könnte. Darüber hinaus wurde berichtet, dass Gap Junctions an der Fehlregulierung des Entzündungsprozesses beteiligt sein könnten. Bei CF-Säuglingen fehlen noch viele Antworten.

Liegt vor der Infektion eine Entzündung vor? Ist das native Epithel von CF-Säuglingen empfindlicher als das von Kontrollpersonen? Könnten die Forscher die Lokalisierung und Funktionalität von CFTR, Tight- und Gap-Junctions in respiratorischen Epithelzellen bei CF-Säuglingen analysieren? Könnte die Aktivierung der Epithelzellen durch Bakterien ihre funktionellen Eigenschaften verändern? Für ein besseres Verständnis der frühen Stadien der Mukoviszidose ist es von großem Interesse, so früh wie möglich gewonnene respiratorische Epithelzellen zu untersuchen. Obwohl zu diesem Zweck eine bronchoalveoläre Lavage vorgeschlagen wurde, wurde das Nasenbürsten, eine weitaus weniger invasive Technik, bei CF-Säuglingen selten eingesetzt. Die Forscher haben gezeigt, dass es mit einer einfachen Nasenputztechnik, die leicht durchzuführen und gut verträglich ist, bei Säuglingen möglich ist, native Atemwegszellblätter zu entnehmen, um die Funktionalität des Atemwegsepithels zu analysieren. Bei 15 CF-Säuglingen und 15 Kontrollkindern wird eine Nasenbürste mit einer weichen, sterilen Zytologiebürste durchgeführt. Die Proben werden für zytologische und funktionelle Studien verwendet: Zilienschlagfrequenz, cAMP-abhängiger Chloridausfluss, Kaliumausfluss, Tight- und Gap-Junction-Funktionalitäten. Diese Studien werden unter Grundbedingungen durchgeführt und nach Aktivierung der Nasenepithelzellen durch Bakterien wie Staphylococcus aureus wiederholt, die sehr früh im Verlauf einer CF-Erkrankung vorkommen können.

Die Forscher glauben, dass die vorliegende Studie dazu beitragen könnte, die Pathophysiologie in den sehr frühen Stadien der CF-Erkrankung zu verstehen.