title: Die pathophysiologische Rolle des Atemwegepithels und dessen zielgerichtete Freisetzung kleiner nicht-kodierender RNAs in extrazellulären Vesikeln bei Asthma bronchiale
title: Pathophysiological role of airway epithelial cells and their directed release of extracellular vesicle-associated small non-coding RNAs in Asthma
titleType: AlternativeTitle
Creators: name: Schindler, Viktoria Elisabeth Maria
Publisher: name: Philipps-Universität Marburg
Year: 2023
Subjects: miRNA
nicht-kodierende RNA
Atemwegsepithel
smallRNA
smallRNA Sequenzierung
airway epithelial cells
extracellular vesicles
Asthma
asthma
airway epithelium
Extrazelluläre Vesikel
Medical sciences Medicine
Medizin
non-coding RNA

description: Asthma bronchiale ist eine chronisch entzündliche Erkrankung mit heterogener Pathophysiologie. Das Atemwegsepithel nimmt eine zentrale pathophysiologische Rolle ein. Atemwegsepithelzellen weisen eine hohe strukturelle und funktionelle Diversität und Plastizität auf, die abhängig von den unterschiedlichen Asthma Phänotypen und Krankheitsstadien variiert. Sie sind pathophysiologisch nicht nur passiv von entzündlichen Veränderungen betroffen, sondern nehmen aktiv an immunologischen Prozessen teil. Eine wichtige Form der interzellulären Kommunikation zwischen Epithelzellen und anderen Immunzellen ist hierbei der Informationsaustausch mittels extrazellulärer Vesikel (EV). EVs werden von nahezu jeder Körperzelle produziert. Sie übertragen Moleküle der Ursprungszelle, wie Proteine, Lipide und Ribonukleinsäuren, auf die Zielzelle und können diese so direkt beeinflussen. MicroRNA sind kleine nicht- kodierende RNA, die über posttranskriptionale Modifikation an der Genregulation beteiligt sind. Über ihren Transport in EVs können sie die Zielzelle sowohl über Modifikation der Proteintranslation als auch über direkte Rezeptor-Interaktion immunologisch beeinflussen. In dieser kumulativen Dissertationsarbeit soll anhand zweier Publikationen die pathophysiologische Rolle des Atemwegsepithels in Asthma bronchiale erläutert werden. Hierbei wird der Fokus insbesondere auf dessen zielgerichtete Freisetzung kleiner nicht-kodierender miRNA gelegt. In der Übersichtsarbeit mit dem Titel „Role of airway epithelial cells in the development of different asthma phenotypes“ werden die Unterschiede in den funktionellen und strukturellen Eigenschaften der Atemwegsepithelzellen anhand der verschiedenen Asthma Phänotypen und Krankheitsstadien dargestellt. In der beiliegenden experimentellen Arbeit mit dem Titel „Side-Directed Release of Differential Extracellular Vesicle-associated microRNA Profiles from Bronchial Epithelial Cells of Healthy and Asthmatic Subjects“ wurden vesikuläre miRNA Profile von durch Atemwegsepithelzellen produzierten EVs abhängig vom jeweiligen Sezernierungsort untersucht. In dieser Arbeit konnten EVs sowohl aus der apikalen als auch basolateralen Domäne isoliert werden und unterschieden sich anhand ihrer Konzentration, Größe und Oberflächenmarkerexpression voneinander. Darüber hinaus wurden signifikante Unterschiede in den vesikulären miRNA Profilen der beiden Domänen nachgewiesen. Außerdem wichen die vesikulären miRNA Profile gesunder und asthmatischer Probanden innerhalb eines Kompartiments voneinander ab. Differentiell exprimierte miRNA waren abhängig vom Sezernierungsort mit unterschiedlichen Signalwegen assoziiert. Zusammenfassend beschreibt diese Arbeit die zentrale Rolle des Atemwegsepithels in der Entstehung und Aufrechterhaltung von Asthma bronchiale. Insbesondere wurde dargelegt, dass sich das vesikuläre Profil kleiner nicht-kodierender RNAs in Gesunden und Asthmatikern voneinander unterscheidet. Die Identifizierung und Charakterisierung der verschiedenen Asthma Phänotypen ist für die Etablierung neuer, individualisierter Therapiestrategien zukünftig wichtig. Komplexe vesikuläre miRNA Profile können zur Identifikation und Phänotypisierung von Asthma beitragen sowie zur Erkennung von Krankheitsstadien und Therapieprädiktoren genutzt werden. Sie bergen damit großes diagnostisches und therapeutisches Potential in der Erkennung und Behandlung von Asthma bronchiale.