Μελέτη της παθογένειας των ιδιοπαθών διαμέσων πνευμονιών με μικροσυστοιχίες γενετικού υλικού (microarrays)
Authors: Τζουβελέκης Αργύριος 
Published: January 2014

Οι ιδιοπαθείς διάμεσες πνευμονίες (IIPs) αποτελούν μια ετερογενή ομάδα νοσημάτων αποτελούμενες από επτά διακριτές κλινικές και παθολογοανατομικές οντότητες. Η ιδιοπαθής πνευμονική ίνωση (IPF) και η κρυπτογενής οργανοποιός πνευμονία (COP) είναι δύο από τα πιο συχνά απαντώμενα στην κλινική πράξη νοσήματα αυτής της κατηγορίας. Η IPF είναι μια περιοριστική και θανατηφορός διάμεση πνευμονία που χαρακτηρίζεται από πολλαπλασιασμό των ινοβλαστών, εναπόθεση εξωκυττάριας θεμέλιας ουσίας που συνθέτουν το παθολογοανατομικό πρότυπο της συνήθους διάμεσης πνευμονίας (UIP). Η επίπτωση της IPF κυμαίνεται περίπου σε 6.8-16.3 περιπτώσεις ανά 100.000 ανά χρόνο στις Ηνωμένες Πολιτείες της Αμερικής ενώ ο μέσος χρόνος επιβίωσης από τη στιγμή της διάγνωσης είναι 3-5 έτη ανεξαρτήτου θεραπείας. Στην UIP, συναθροίσεις ινοβλαστών και μυοϊνοβλαστών εντοπιζόμενες κυρίως στις υποϋπεζωκοτικές ζώνες του διάμεσου χώρου, που ονομάζονται ινοβλαστικές εστίες (fibroblastic foci), αποτελούν το παθογενετικό ορόσημο και ένα από τα κριτήρια για την διάγνωση της νόσου. Aπό την άλλη μεριά, η κρυπτογενής οργανοποιός πνευμονία (COP) αποτελεί μια διάχυτη ινωτική διεργασία που προσβάλλει τους κυψελιδικούς σάκους και τις κυψελίδες και χαρακτηρίζεται από διακριτές ινομυξωματώδεις βλάβες, που λέγονται σωμάτια Masson (Masson bodies), και τα οποία σε αντίθεση με τις ινοβλαστικές εστίες της IPF υπόκεινται πλήρη ίαση και υποστροφή. Οι διεργασίες αυτές μπορεί να αντιπροσωπεύουν διαφορετικές ανταποκρίσεις του κυψελιδικού επιθηλίου σε βλαπτικά ερεθίσματα; Οι εστίες ενεργού ίνωσης της IPF αντανακλούν παθολογική ανταπόκριση του επιθηλίου σε επαναλαμβανόμενα βλαπτικά ερεθίσματα και η παθογένεια τους περιλαμβάνει την ενεργοποίηση μιας σειράς προ-φλεγμονωδών και προ-ινωτικών παραγόντων, ενώ αντίθετα εκείνες της COP (Masson bodies) πιθανόν να αντιπροσωπεύουν φυσιολογική απόκριση του επιθηλίου σε ένα βλαπτικό ερέθισμα. Στην IPF λόγω της έλλειψης αποτελεσματικής θεραπείας, η τρέχουσα θεραπευτική στρατηγική περιλαμβάνει τη χρήση κορτικοστεροειδών σε συνδυασμό με ανοσοκατασταλτικά και ανοσοτροποιητικά. Ωστόσο, όλα αυτά έχουν περιορισμένο αποτέλεσμα στην μακροχρόνια επιβίωση των ασθενών με IPF και είναι ευεργετικά στη μειοψηφία τους. Αντίθετα με την IPF, η COP παρουσιάζεται με πολύ καλή πρόγνωση, κλινική πορεία και ανταπόκριση στη θεραπεία με κορτικοστεροειδή. Αρκετές μελέτες απέδωσαν τις διαφορές αυτές σε σημαντικές παθογενετικές διαφορές αντανακλώμενες σε διακριτά εκφραστικά πρότυπα απόπτωσης και αγγειογένεσης. Σε μια προσπάθεια να αποσαφηνίσουμε τις παθογενετικές αυτές διαφορές και να σχεδιάσουμε μηχανισμούς που να εξηγούν τα διακριτά αποπτωτικά και αγγειογενετικά εκφραστικά πρότυπα, μελετήσαμε την έκφραση του HIF-1a και της τελομεράσης στο πειραματικό μοντέλο της πνευμονικής ίνωσης αλλά και σε δείγματα ασθενών με IPF και COP. Α. Ο ρόλος του HIF-1a στην παθογένεια της πνευμονικής ίνωσης Ο HIF-1a αναγνωρίζεται ως ο κυρίαρχος ρυθμιστικός παράγοντας της κυτταρικής υποξικής σήμανσης επάγοντας τη μεταγραφή γονιδίων στόχων τα οποία κωδικοποιούν πρωτεΐνες που καθορίζουν την κυτταρική απάντηση στην υποξία. H υποξία, η έλλειψη δηλαδή οξυγόνου, μπορεί να τροποποιήσει την κυτταρική ομοιόσταση του κυψελιδικού επιθηλίου με την επαγωγή σημαντικών προστατευτικών αλλά και ανεπιθύμητων-βλαβερών λειτουργιών της επιθηλιακής λειτουργίας όπως η έκφραση του VEGF και η παραγωγή επιφανειοδραστικού παράγοντα (surfactant factor) καθώς και η καταστροφή της ακεραιότητας του κυτταροσκελετού και η πυροδότηση της απόπτωσης. Η κυψελιδική υποξία μπορεί επίσης να προάγει τη συστράτευση μακροφάγων και άλλων φλεγμονωδών κυττάρων και να οδηγήσει στην αυξημένη παραγωγή φλεγμονωδών μεσολαβητών. Για τους παραπάνω λόγους η υποξία δύναται να αντιπροσωπεύει ένα ινωτικό ερέθισμα μέσω επαγωγής της επιθηλιακής απόπτωσης και ρύθμισης της αγγειογένεσης και της φλεγμονώδους απάντησης. Mε τη χρήση μικροσυστοιχιών γενετικού υλικού (DNA microarrays) πραγματοποιήσαμε συγκριτική μελέτη μοριακής αποτύπωσης της εξέλιξης της νόσου στο πειραματικό μοντέλο της πνευμονικής ίνωσης και αναδείξαμε τον επαγόμενο από την υποξία παράγοντα (HIF-1a) ως ένα από τα γονίδια με τις μεγαλύτερες διαταραχές στην έκφραση τους. Τα επίπεδα mRNA του HIF-1a καθώς και γονιδίων στόχων του συμπεριλαμβανομένων του vegfa, βρέθηκαν αυξημένα μετά τη χορήγηση μπλεομυκίνης και την ανάπτυξη πνευμονικής φλεγμονής και ίνωσης. Η ανοσοϊστοχημική μελέτη του HIF-1a αποκάλυψε υπερέκφραση του παράγοντα κυρίως στο κυψελιδικό επιθήλιο των ποντικιών. ...