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Medizin

Neuer Behandlungsansatz bei chronischen Atemwegserkrankungen entdeckt

Dienstag, 5. April 2022

/magicmine, stock.adobe.com

Stanford – Präklinische Experimente am Mausmodell und menschlichen Spenderzellen von chronisch entzündeten Atemwegsepithelien deuten darauf hin, dass ein neuer Therapieansatz, die krankhaft gesteigerte Mukusbildung bei Lungenerkrankungen reduziert.

Die überschießende Schleimbildung bei entzündlichen Lungenerkrankungen wie Asthma, COPD und Mukoviszidose trägt erheblich zur Krankheitslast bei. Große Mengen von Mukus können die Atemwege verstopfen und die Lungenfunktion stark beeinträchtigen. Die Symptome reichen von leichtem Husten bis zur lebensgefährlichen Atemnot.

Die meisten Medikamente zur Behandlung von Lungenerkrankungen reduzieren Entzündungen und erweitern die Atemwege. Die gesteigerte Schleimproduktion wird jedoch meistens nicht adressiert. „Ein Medikament, das die überschießende, nicht aber die lebenswichtige Basis-Schleimfreisetzung hemmt, könnte ein wirkungsvoller Therapieansatz für Millionen Lungenkranke sein“, so die Einschätzung von Manfred Frick vom Institut für Allgemeine Physiologie der Universität Ulm.

Präklinische Experimente am Mausmodell haben zuvor gezeigt, dass keine gesteigerte Schleimbildung in den Atemwegen zu verzeichnen ist, wenn das an der Vesikel-Fusion beteiligte Protein Synaptotag­min-2 fehlt. „Selbst bei Entzündungsprozessen, die allergische Reaktionen oder Asthma auslösen müssten, war die Muzinabgabe in diesem Mausmodell sehr stark verringert. Dadurch konnten wir Synaptotagmin-2 als therapeutischen Angriffspunkt identifizieren“, erklärte Frick.

Daraufhin entwickelte das Forscherteam um Frick in Kooperation mit amerikanischen Forschern von der Stanford Universität (Kalifornien, USA) ein synthetisches Peptid mit dem Namen „SP9“, dass als Inhibitor an Synaptotagmin-2 bindet und dessen Wechselwirkung mit SNARE-Proteinen stört und so die überschießende Mukusbildung verhindert (Nature, 2022; DOI: 10.1038/s41586-022-04543-1).

Anhand von menschlichen Spenderzellen (chronisch entzündeten Atemwegsepithelien) wurde die Wirkung von SP9 überprüft. Mittels Fluoreszenzmikroskopie konnten die Forscher in den Kulturen nach­vollziehen, welche Peptide in die schleimbildenden Zellen aufgenommen werden und welche nicht. „Letztlich haben wir bestätigt, dass ein Komplex aus SP9 und Penetratin, SP9-PEN, in die Zellen eintritt und die überschießende Schleimbildung hemmt, die für Erkrankungen wie Asthma oder COPD typisch ist“, erläuterte Frick.

Die Wissenschaftler haben anhand von kultivierten menschlichen Epithelzellen und Atemwegsepithel­zellen von Mäusen nachweisen, dass die gesteigerte Mukussekretion und Schleimverschluss der Mausatemwege deutlich und spezifisch mit SP9-PEN reduziert werden konnte, ohne die Bildung der natürlichen Mukusschutzschicht negativ zu beeinflussen.

In diesen präklinischen Experimenten konnte die Wirksamkeit des Inhibitors auch als Aerosol, ähnlich einem Asthmaspray, gezeigt werden. Daher liefern diese Ergebnisse die Grundlage für zukünftige Untersuchungen im Rahmen von klinischen Studien, schlussfolgern die Studienautoren. © cw/aerzteblatt.de

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