title: Analysis of the role of neurotrophins in the cell physiology of airway epithelial cells using the murine lung epithelial cell line LA-4
title: Untersuchung der Rolle von Neurotrophinen in der Zellphysiologie von Atemwegsepithelzellen am Beispiel der murinen Lungenepithelzellinie LA-4
Creators: name: Pirayesh Islamian, Ariyan
Publisher: name: Philipps-Universität Marburg
Year: 2011
Subjects: Lungenepithelzellen
Epithel
Brain-derived neurotrophic factor
Asthma
Neurotropher Faktor
Medizin, Gesundheit
Bronchialasthma
Neurotrophine
Airway inflammation
Nerve growth factor
Airway epithelial cells

description: Beim allergischen Asthma bronchiale
      handelt es sich um eine chronische Atemwegsentzündung, die
      mit einer variablen Atemwegsobstruktion nach
      Allergeninhalation, einer Zunahme der Empfindlichkeit der
      Atemwege auf eine Vielzahl von Reizen
      (Atemwegshyperreaktivität) und strukturellen Umbauvorgängen
      innerhalb des Lungengewebes einhergeht. Der Pathophysiologie
      liegt hierbei eine allgemeine neuro-immunmodulatorische
      Dysfunktion zugrunde, die u. a. über diverse Neuropeptide und
      eine Bandbreite an Zytokinen, unter denen die sog.
      TH2-Zytokine (IL-4, IL-5 und IL-13) sowie der TNFa und das
      IL-1 hervorzuheben wären, vermittelt wird. Wachsenden
      Erkenntnissen nach, spielen auch Neurotrophine innerhalb der
      komplexen Wechselwirkungen zwischen dem Nerven- und
      Immunsystem eine besondere Rolle. Neben den aktivierten
      Immunzellen, die das Lungengewebe im Rahmen der Entzündung
      infiltrieren, konnten mittlerweile auch Strukturzellen der
      Lunge, wie beispielsweise Fibroblasten und glatte
      Muskelzellen, als Quelle für Neurotrophine identifiziert
      werden. Anhand der vorliegenden Untersuchungsergebnisse kann
      aufgezeigt werden, dass das Lungenepithel imstande ist, die
      beiden Neurotrophine NGF und BDNF sowie ihre
      korrespondierenden Tyrosinkinase-Rezeptoren trkA und trkB zu
      exprimieren. Darüber hinaus kann dargelegt werden, dass die
      epitheliale Sekretionsrate unter Stimulation mit
      proinflammatorischen Zytokinen (TNFa, IL-1β) und den sog.
      TH2- Zytokinen (IL-4, IL-5, IL-13) nachweislich gesteigert
      ist. Zusammenfassend implizieren die Beobachtungen eine
      aktive Teilnahme des Lungenepithels an der komplexen
      Dysregulation während des Entzündungsgeschehens über eine
      polarisierte, parakrine Sekretion von Neurotrophinen. Zudem
      präsentiert die vorliegende Arbeit sowohl NGF als auch BDNF
      als wichtige autokrine Stimulatoren der Zellproliferation von
      Lungenepithelzellen, die ihre trophische Funktion, ähnlich
      dem KGF, über ihre Tyrosinkinase-Rezeptoren (trk) vermitteln.
      Die Beobachtung, dass das im Rahmen des Asthma bronchiale
      vorherrschende Milieu an Zytokinen ein wichtiger Trigger für
      das Lungenepithel zur Synthese von NGF und BDNF darstellt,
      unterstreicht die Bedeutung der autokrin vermittelten,
      trophischen Funktion beider Neurotrophine auf das
      Lungenepithel, die letztlich über eine Stimulation der
      Proliferation im Falle einer entzündlichen Gewebszerstörung
      zu einer Re-Epithelialisierung der Atemwege beitragen
      mag.
description: In allergic asthma the development
      of allergic inflammation and neuronal hyperresponsiveness are
      functionally associated. One group of mediators of this
      neuroimmune interaction is the neurotrophin family, members
      of which are intensively produced in the allergic lung. In
      addition to immune cells both smooth muscle cells and
      fibroblasts are capable of producing members of the
      neurotrophin family. This study presents the lung epithelial
      cells as an additional source for neurotrophins.
      Interestingly, epithelial neurotrophin secretion is shown to
      be increased by both the proinflammatory cytokines, TNFa and
      IL-1b and the Th2-associated cytokines (IL-4, IL-5, IL-13).
      These data underline the contribution of the lung epithelium
      to the complex interaction between immune cells, the nervous
      system and structural cells of the lung underlying the
      pathomechanism of asthma. In due consideration of the
      epithelial expression of the neurotrophin receptors, trkA and
      trkb, during the stage of proliferation, the role of NGF and
      BDNF as autocrine growth factors becomes clear.