Genetischer Risikofaktor für bronchopulmonale Dysplasie bei beatmeten Frühchen

München – Veränderungen im Gen für den Wachstumsfaktor-Rezeptor „Platelet-Derived Growth Factor Receptor alpha“ (PDGFR-alpha) erhöhen das Risiko für eine bronchopulmonale Dysplasie bei beatmeten Frühgeborenen. Das berichten Wissen­schaftler um Anne Hilgendorff und die Erstautorin Prajakta Oak vom Comprehensive Pneumology Center und dem Institut für Lungenbiologie (ILBD) des Helmholtz Zentrums München im Fachmagazin EMBO Molecular Medicine (zum Abstract).

Die bronchopulmonale Dysplasie (BPD) tritt vor allem auf, wenn zu früh geborene Kinder künstlich beatmet werden oder eine zusätzliche Sauerstoffzufuhr benötigen. Die Krankheit kennzeichnet sich durch einen Mangel an voll ausgebildeten Lungen­bläschen und den entsprechenden Gefäßen aus, was zu einem erhöhten Sauerstoff­bedarf und einer großen Atemanstrengung führt.

Geringere Produktion verursacht Probleme

„Welche Ursachen genau bei einer BPD ausschlaggebend sind, ist bislang kaum verstanden“, erläuterte Oak. Neben Schädigungen durch die Beatmung selbst und die Toxizität des Sauerstoffs gelten auch charakteristische Entzündungsprozesse und die funktionelle und strukturelle Unreife der Lunge als Auslöser, so die Erstautorin der Studie.

Die Bedeutung des Gens für den Wachstumsfaktor-Rezeptor PDGFR-alpha konnten die Wissenschaftler an 1.061 Neugeborenen nachweisen, 492 von ihnen mit einer BPD-Diagnose. „In einem Modell konnten wir anschließend zeigen, dass eine geringere Produktion von PDGFR-alpha in Verbindung mit künstlicher Beatmung zu den typischen Symptomen einer BPD führte. Dazu gehörten eine verringerte Dichte der Blutgefäße und weniger Scheidewände in der Lunge sowie eine erhöhte Sterblichkeit der Lungenzellen“, erklärte Studienleiterin Anne Hilgendorff vom ILBD.

In weiteren Versuchen konnten sie zudem zeigen, dass das Signalmolekül „Transfor­ming Growth Factor beta“ (TGF-beta) zur Entwicklung der BPD beiträgt, indem er die Produktion von PDGFR-alpha hemmt. Durch die mechanische Verletzung der Lunge im Rahmen der künstlichen Beatmung wird der Entzündungsbotenstoff TGF-beta vermutlich besonders oft ausgeschüttet, so die Wissenschaftler.

Nächstes Ziel der Arbeitsgruppe ist, zu prüfen, ob und gegebenenfalls wie es machbar ist, gezielt in diese Signalkette einzugreifen und so einen Weg für mögliche Therapien zu eröffnen.

hil