Mekanismer for rhinovirusinduserte astmaforverringer

Vi, etterforskerne, antar at det er distinkte genprofiler i rhinovirus-induserte akutte forverringer av astma. Vi antar videre at disse endringene i genuttrykk involverer både kjente mediatorer av astma-fenotypen så vel som andre molekyler som ikke tidligere er assosiert med astma.

Hovedmålet med denne studien er å bruke genarray-analyse for å bestemme differensielt uttrykte gener i bronkiale epitelceller og alveolære makrofager fra normale og astmatiske personer før og under rhinovirusinfeksjon in vivo. Et sekundært mål er å finne ut om eventuelle endrede uttrykk er relatert til alvorlighetsgrad av symptomer, virusbelastning, lungefunksjon eller luftveisbetennelse in vivo.

Vi planlegger å rekruttere 45 forsøkspersoner: 15 friske frivillige, 15 astmatikere som er naive til inhalasjonskortikosteroidbehandling, og 15 astmatikere på inhalerte kortikosteroider som skal gjennomgå to bronkoskopier, én før infeksjon med rhinovirus og den andre 4 dager etter inokulering. Bronkialbørsting, biopsier og bronkoalveolær lavage (BAL) vil bli utført. RNA vil bli ekstrahert med TRIzol-reagens (Invitrogen, Carlsbad, CA) og renset ved passasje gjennom RNeasy-kolonner (Qiagen, Valencia, CA). Exon 1.0ST array-brikker (Affymetrix, Santa Clara, CA) vil bli brukt til å analysere endringer i genuttrykk. Dette er de kraftigste genomekspresjonsverktøyene som er tilgjengelige med 1,4 millioner probesett og over 5,5 millioner funksjoner per array. Gener funnet å være betydelig oppregulert vil bli bekreftet ved kvantitativ RT-PCR.

Ved å bruke en ny metode for å samle ufortynnet bronkial epitelforingsvæske (bronkosorpsjon) vil et stort antall proteiner bli målt med et MesoScale Discovery multiplexed array-system (MesoScale Discovery, Gaithersburg, Md) som tillater ytterligere bekreftelse av genarray-resultatene i tillegg til å gi in vivo bevis på dysregulert proteinproduksjon hos astmatikere. Genuttrykk og proteinnivåer vil være korrelert med viral belastning, symptomskåre, lungefunksjon og luftveisbetennelse in vivo.

Denne studien representerer den første omfattende evalueringen av endringer i bronkial epitelgenekspresjon under rhinovirusinfeksjon in vivo og har derfor potensial til å gi betydelig innsikt i vertsresponsen ved astma og identifisere potensielle nye mål for videre evaluering.