Silikose nimmt zu, aber gibt es ein therapeutisches Ziel?

Forscher des CNRS, der University of Orléans und der Firma Artimmune haben in Zusammenarbeit mit türkischen Klinikern der Atatürk-Universität einen Schlüsselmechanismus für eine Lungenentzündung identifiziert, die durch die Einwirkung von Kieselsäure induziert wird. Dies führt zu einer unheilbaren Silikose Krankheit. Ihre Studie an Mäusen und Patienten, veröffentlicht in Nature Communications [19459004(19459005)(6Dezember2018)zeigtdassdieseEntzündungdurchextrazellulärenDNA-AbbauverhindertwerdenkannwasaufeinneuestherapeutischesZielhindeutet

Durch Silica-Inhalation provoziert, ist die Silikose eine tödliche Krankheit, die einzige Heilung ist die Lungentransplantation. Obwohl sie als Bergmannskrankheit bekannt ist, ist sie keineswegs ein Überbleibsel der Vergangenheit: Neue Operationen, bei denen Hochdrucksand verwendet wird, wie etwa das Sandstrahlen von Denim und das Fracking bei der Schiefergasförderung, setzen Arbeiter und Nachbarn frei. Weltweit leiden immer noch Millionen Menschen an Silikose, vor allem in der Bau- und Bergbauindustrie, aber auch in der Textil- und Zahnmedizin.

In den Atemwegen provozieren Siliciumdioxid-Mikropartikel Zellstress und -tod und schließlich chronische Entzündungen und Fibrosen (Ersatz von normalem Lungengewebe durch Narbengewebe). Dies führt zu einer irreversiblen Verringerung der Atmungskapazität, da Silica nicht beseitigt wird. Hier setzt das Team von Valérie Quesniaux im Forschungslabor für experimentelle und molekulare Immunologie und Neurogenetik (CNRS / University of Orléans) ein. Sie untersuchten den Mechanismus, der einer durch Silica hervorgerufenen Lungenentzündung zugrunde liegt.

Bei Mäusen, die Kieselsäure ausgesetzt waren, zeigten die Forscher, dass durch den Zelltod in die Atemwege freigesetzte DNA eine als STING-Weg bekannte Signalkaskade aktiviert. Dieser Weg löst eine Lungenentzündung aus, die sich schließlich zu einer Silikose entwickeln kann. Sie zeigten auch, dass die Behandlung mit DNase I, einem Enzym, das die in die Atemwege freigesetzte DNA abbaut, eine durch Silica hervorgerufene Lungenentzündung verhindert.

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Das Team arbeitete mit Klinikern zusammen, die in den letzten zehn Jahren eine Silikose-Epidemie des 21. Jahrhunderts bei jungen Männern verfolgt haben, die ganze türkische Dörfer betroffen hat. Der Täter ist Denim-Sandstrahl, um Jeans einen modischen Used-Look zu verleihen. An der Atatürk-Universität beobachteten Metin Akgün und seine Kollegen einen Anstieg der freigesetzten DNA- und Entzündungsmarker im Blut und im Sputum von Silikosepatienten. Eine hohe STING-Pathway-Aktivität wurde auch im Lungengewebe von Patienten mit Lungenfibrose festgestellt.

Somit scheint der Mechanismus, der bei Mäusen gefunden wurde, die mit Kieselsäure exponiert sind, auch beim Menschen eine Rolle zu spielen. Die Ergebnisse der Wissenschaftler deuten darauf hin, dass DNase I, das bereits bei der Behandlung anderer Erkrankungen wie Mukoviszidose eingesetzt wird, Patienten helfen kann, die mit Kieselsäure in Kontakt kommen.

Diese Studie wurde von der Europäischen Union und der Regionalbehörde Centre-Val de Loire durch einen Zuschuss aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (Nr. 2016-00110366) gemeinsam finanziert.

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© David Gosset / P @ CYFIC-Einrichtung / CBM / CNRS

Dendritische Zelle (eine Art Immunzelle) im Stresszustand nach Einwirkung von Kieselsäure.
Anzeichen von Zellstress sind (i) das Vorhandensein von DNA (blau dargestellt) – das normalerweise auf den Kern und die Mitochondrien beschränkt ist – innerhalb des Zytoplasmas und außerhalb der Zelle und (ii) Aktivierung des STING-Wegs, begleitet von der Bildung von Punktionen (rot dargestellt). Von der Zelle verschlungene Siliziumkristalle sind im Bild rechts als durchscheinende Körner sichtbar.


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Anmerkungen:

1 Weitere Informationen finden Sie unter Website anzeigen
2 Über 96% der Beschäftigten in diesem Bereich entwickeln die Silikose, die höchste bekannte Rate der Prävalenz für diese Krankheit. Obwohl es in der Türkei jetzt illegal ist, wird das Sandstrahlen von Denim in anderen Ländern immer noch praktiziert.

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Bibliographie:

STING-abhängiges Erkennen von Selbst-DNA treibt Siliciumdioxid-induzierte Lungenentzündung anSulayman Benmerzoug, Stéphanie Rose, Badreddine Bounab, David Gosset, Pauline Chenuet, Lucine Mollet, Marc Le Bert, Christopher Lambers, Silvana Geleff, Michael Roth, Louis Fauconnier, Delphine Sedda, Clarisse Carvalho, Olivier Perche, David Laurenceau, Bernhard Ryffel, Lionel Apetoh, Ahmet Kiziltunc, Hakan Uslu, Fadim Sultan Albez, Metin Akgun, Dieudonnée Togbe, Valerie FJ Quesniaux. Nature Communications6. Dezember 2018. DOI: 10.1038 / s41467-018-07425-1

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