Rhinoviruksen aiheuttamien astman pahenemisvaiheiden mekanismit

Me tutkijat oletamme, että rinoviruksen aiheuttamissa astman akuuteissa pahenemisvaiheissa on selkeät geeniprofiilit. Lisäksi oletamme, että näihin geenien ilmentymisen muutoksiin liittyy sekä astman fenotyypin tunnettuja välittäjiä että muita molekyylejä, jotka eivät ole aiemmin liittyneet astmaan.

Tämän tutkimuksen ensisijaisena tavoitteena on käyttää geeniryhmäanalyysiä erilaisesti ilmentyneiden geenien määrittämiseen normaaleista ja astmaatikoista peräisin olevista keuhkoputkien epiteelisoluista ja alveolaarisista makrofageista ennen rinovirusinfektiota ja sen aikana in vivo. Toissijainen tavoite on määrittää, liittyvätkö muuttuneet ilmentymät oireiden vakavuuteen, viruskuormitukseen, keuhkojen toimintaan tai hengitysteiden tulehdukseen in vivo.

Suunnittelemme rekrytoivamme 45 koehenkilöä: 15 tervettä vapaaehtoista, 15 astmaatikoita, jotka eivät ole aiemmin saaneet inhaloitavaa kortikosteroidihoitoa, ja 15 astmaatikoita, jotka saavat inhaloitavia kortikosteroideja, joille tehdään kaksi bronkoskopiaa, yksi ennen rinovirusinfektiota ja toinen 4 päivää rokotuksen jälkeen. Suoritetaan keuhkoputkiharjaukset, biopsiat ja bronkoalveolaarinen huuhtelu (BAL). RNA uutetaan TRIzol-reagenssilla (Invitrogen, Carlsbad, CA) ja puhdistetaan kuljettamalla RNeasy-pylväiden läpi (Qiagen, Valencia, CA). Exon 1.0ST -siruja (Affymetrix, Santa Clara, CA) käytetään analysoimaan muutoksia geeniekspressiossa. Nämä ovat tehokkaimpia saatavilla olevia genomin ilmentämistyökaluja, joissa on 1,4 miljoonaa koetinsarjaa ja yli 5,5 miljoonaa ominaisuutta ryhmää kohden. Geenit, joiden havaitaan olevan merkittävästi lisääntynyt, vahvistetaan kvantitatiivisella RT-PCR:llä.

Käyttämällä uutta menetelmää laimentamattoman keuhkoputkien epiteelin vuorauksen nesteen keräämiseksi (bronkosorptio) mitataan suuria määriä proteiineja MesoScale Discovery -multipleksoidulla ryhmäjärjestelmällä (MesoScale Discovery, Gaithersburg, Md), mikä mahdollistaa geeniryhmän tulosten lisävahvistuksen sekä in vivo. todisteita säätelemättömästä proteiinituotannosta astmaatikoilla. Geenien ilmentyminen ja proteiinitasot korreloivat viruskuorman, oirepisteiden, keuhkojen toiminnan ja hengitysteiden tulehduksen kanssa in vivo.

Tämä tutkimus edustaa ensimmäistä kattavaa arviointia keuhkoputkien epiteelin geenin ilmentymisen muutoksista rinovirusinfektion aikana in vivo, ja siksi sillä on potentiaalia tarjota merkittäviä näkemyksiä isännän vasteesta astmassa ja tunnistaa mahdollisia uusia kohteita lisäarviointia varten.