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Medizin

01. November 2018 Basophile – unterschätzte Akteure in der Lungenentwicklung

Die Lunge des Erwachsenen besteht aus verschiedenen hochspezialisierten Zelltypen, die durch eine Reihe von Immunzellen geschützt werden. Bisher war wenig bekannt darüber, wie diese Immunzellen während der Entwicklung und nach der Geburt in die Lunge wandern und sich gegenseitig beeinflussen. Mit Hilfe von Einzelzell-Sequenzierungsverfahren wurde nun ein bislang unbekannter, fundamentaler Mechanismus entdeckt: Basophile spielen eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung von Makrophagen in der Lunge.
Die enorme Komplexität der Lunge wird oft unterschätzt und verdient einen genaueren Blick: Ein breites Spektrum an spezialisierten Zellen arbeitet eng zusammen, um das ordnungsgemäße Funktionieren der Lunge zu gewährleisten. Zu diesen Zellen gehören verschiedene Immunzellen, die eindringende Mikroorganismen in Schach halten und gleichzeitig schädliche Entzündungen verhindern.

Die Entwicklung und Reifung dieses komplexen Organs während der embryonalen Stadien und nach der Geburt waren bislang weitgehend unbekannt. Durch eine Kombination aus Hochdurchsatz-Einzelzell-RNA-Sequencing, funktionelle Assays und modernste Mikroskopietechniken konnte eine erste umfassende Übersicht der Lungenzelltypen und der gegenseitigen Beeinflussung verschiedener Zelltypen während der Entwicklung erstellt werden.

Ein unerwarteter Befund: Basophile Granulozyten, die bisher für allergische Reaktionen verantwortlich gemacht wurden, befinden sich in der Lunge, wo sie sich zu einem speziellen Subtyp entwickeln, der entscheidende Wachstumsfaktoren und Zytokine produziert. Diese Zellen unterscheiden sich von den zuvor beschriebenen Basophilen, die im Blut zirkulieren. Ihre Rolle bei der Entwicklung und Homöostase, insbesondere in der Lunge, wurde nie zuvor beschrieben. Basophile interagieren mit anderen Zelltypen der Lunge, insbesondere mit Makrophagen. Molekulare Signale, die von Basophilen abgegeben werden, unterstützen die Reifung von Makrophagen zu ihrem lungenspezifischen Phänotyp, dem sogenannten alveolären Makrophagen, erläuterte Anna-Dorothea Gorki, Doktorandin der CeMM/MedUni Wien.

Zusammenfassend konnte gezeigt werden, dass die Entwicklung der Lunge in mehreren Phasen abläuft und dass Basophile wichtige Akteure in der Lunge sind, erklärte Gorki. Die einzigartigen Signale von Basophilen und ihre Auswirkungen auf Makrophagen legen nahe, dass sie eine Rolle bei Lungenkrankheiten spielen können und daher möglicherweise ein Angriffspunkt für neue Immuntherapien sind, fügt Sylvia Knapp, Principal Investigator an der CeMM und Professorin an der Medizinischen Universität Wien hinzu.

Quelle: Medizinische Universität Wien

Literatur:

Merav Cohen, Amir Giladi, Anna-Dorothea Gorki et al. Lung single cell signaling interaction map reveals basophil role in macrophage. Cell 2018.
DOI: 10.1016/j.cell.2018.09.009


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