Milieuverontreinigende stoffen bij COPD en longkanker

Epidemiologische studies beschrijven een statistisch significante correlatie tussen het aantal ziekenhuisopnames en de blootstelling aan milieuverontreinigende stoffen zoals atmosferische deeltjes (PM10 en PM2,5). De schadelijkheid voor de menselijke gezondheid hangt af van zowel de chemische samenstelling als de deeltjesgrootte. Chronische blootstelling aan fijnstof draagt ​​bij aan het risico op het ontwikkelen van ademhalings- en hart- en vaatziekten en kan het risico op longkanker vergroten. In feite wordt fijn stof universeel erkend als een kankerverwekkende stof van klasse 1. De fijne deeltjes zijn schadelijk voor de menselijke gezondheid omdat ze andere verontreinigende stoffen, zoals polycyclische aromatische koolwaterstoffen (PAK's), naar de longen kunnen transporteren. Met name veroorzaken de PAK's longschade vanwege hun vermogen om de afgifte van ontstekingsmediatoren en oxidatieve stress te induceren. Deze gebeurtenissen resulteren in hermodellering en vernietiging van het alveolaire parenchym, beide betrokken bij het ontstaan ​​en de progressie van luchtwegaandoeningen zoals astma, COPD, longfibrose en longkanker. Daarom is de betrokkenheid van milieuverontreinigende stoffen bij de aanleg en verergering van longziekten, bij de ontwikkeling van luchtweginfecties en bij het proces van carcinogenese evident. Bovendien zou oxidatieve stress geassocieerd met milieuverontreinigende stoffen DNA-schade kunnen veroorzaken. Onlangs zijn onconventionele DNA-structuren geïdentificeerd, erkend als G-quadruplex (G4), die bijzonder gevoelig zijn voor oxidatieve stress. Het is zelfs bekend dat guaninerijke DNA-sequenties reactiever zijn met hydroxylradicalen dan guanineresiduen verspreid over het genoom, en dat de vorming van oxidatieve schade (8-oxo-dg) op het G4-niveau de thermische stabiliteit ervan vermindert. Gezien de rol van G4 in fysiologische en pathologische processen en hun aanwezigheid in mitochondriaal DNA, telomeren en proto-promotoren van oncogenen, is het interessant om de potentiële betrokkenheid bij cellulaire responsmechanismen op oxidatieve stress geassocieerd met verontreinigende stoffen te onderzoeken. Het is bekend dat door vervuilende stoffen geïnduceerde oxidatieve stress het vermogen heeft om de mitochondriale integriteit te veranderen, wat leidt tot mitochondriale disfunctie. Recent bewijs wijst erop dat aangeboren immuniteit, apoptose en metabolisme grotendeels worden gereguleerd door mitochondriale activiteiten. Op zijn beurt kan de normale mitochondriale activiteit worden beïnvloed door ontstekingsprocessen, infecties, het roken van tabak en "milieubeledigingen" en zou op dergelijke stimuli kunnen reageren door middel van structurele veranderingen en eiwitexpressie, resulterend in disfunctie. De betrokkenheid van de mitochondriën bij de aangeboren en adaptieve regulering van de immuunrespons bevestigt de rol van verontreinigende stoffen bij de pathogenese van luchtwegaandoeningen. De mitochondriale functie en integriteit zijn inderdaad van cruciaal belang voor zowel de effector- als de geheugenstadia van differentiatie van T-cellen, die een primaire rol spelen bij ademhalingsziekten. In deze context zijn de PD-1/PD-L1-immuuncontrolepunten essentieel bij het bevorderen van de homeostase van het immuunsysteem. Ze nemen deel aan de zelftolerantie en bestaan ​​uit een reeks ligand-receptor-interacties die betrokken zijn bij het coördineren van een effectieve immuunrespons, terwijl de bijkomende schade aan organen en weefsels wordt beperkt. De bijdrage van onze onderzoeksgroep aan de studie van de route PD-1/PD-L1 in de context van ademhalingsziekten was relevant, waarbij werd opgemerkt dat deze route niet alleen veranderd is bij longkanker, maar ook bij chronische longziekten zoals COPD. Hoewel de rol van milieuverontreinigende stoffen, mitochondriale disfunctie en de PD-1/PD-L1-as in de pathogenese van veel luchtwegaandoeningen wordt erkend, is het momenteel nuttig om de onderliggende moleculaire onderlinge verbindingen en de mechanismen waarmee verontreinigende stoffen de mitochondriën kunnen beïnvloeden verder te verduidelijken. integriteits- en immuuncontrolepunten.