Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Genveränderungen beeinträchtigen Lungenentwicklung

26.03.2009
Ein internationales Forscherteam unter gemeinsamer Federführung des Helmholtz Zentrums München und der Universität Pittsburgh konnte genetisch festgelegte Abläufe in der Lungenentwicklung von Mäusen nachverfolgen und zeigen, wie Varianten des Kandidatengens Superoxid Dismutase 3 die Lungenfunktion beeinflussen.

Eine vergleichende Analyse brachte für korrespondierende Genmarker auch bei Kindern eine verringerte Lungenfunktion ans Licht. Diese könnte eine erhöhte Anfälligkeit gegenüber Lungenerkrankungen wie Asthma oder chronisch obstruktiver Bronchitis zur Folge haben. Die Ergebnisse wurden vorab online in der renommierten Zeitschrift Physiological Genomics veröffentlicht.

Menschen unterscheiden sich in der Funktionsfähigkeit ihrer Lunge und in ihrer Anfälligkeit für umweltbedingte Lungenerkrankungen. Wie beides zusammen hängt, ist jedoch unklar. Einen Erklärungsansatz liefert die in der renommierten Zeitschrift Physiological Genomics vorab online veröffentlichte Untersuchung zur Rolle des Gens Superoxid Dismutase 3.

Prof. Holger Schulz vom Helmholtz Zentrum München und Prof. George D. Leikauf von der Universität Pittsburgh konnten im Team mit Wissenschaftlern weiterer deutscher und amerikanischer Forschungsinstitute zeigen, dass bei zwei Mausinzuchtstämmen vorliegende Varianten des für das Enzym Superoxid Dismutase 3 codierenden Gens die Entwicklung der Lunge beeinträchtigen. Das Gen Superoxid Dismutase 3 war bereits in früheren Untersuchungen des Helmholtz Zentrums München und verschiedenen nationalen und internationalen Partnern als ein Kandidatengen für verringerte Lungenfunktion und -leistung identifiziert worden.

Erstmals ist es gelungen, die biologische Funktion des Gens und des von ihm gebildeten Proteins bei der nachgeburtlichen Entwicklung der Lunge näher zu beleuchten. Die untersuchten Genvarianten der Superoxid Dismutase 3 sind dafür verantwortlich, dass in den verschiedenen Stadien der Lungenausbildung in dem Mausstamm mit "kleiner Lunge" immer weniger Enzymprotein gebildet wird. Dies wirkt sich insbesondere auf das Bronchialepithel und das für den Gasaustausch entscheidende Alveolarparenchym aus.

In einem ersten Ansatz konnte das Forscherteam die Laborergebnisse auch für die Lungenentwicklung bei Kindern nachvollziehen: Wie bei der Maus reift die menschliche Lunge nach der Geburt weiter und entwickelt im Verlauf der Kindheit und frühen Jugend ihre volle Leistungsfähigkeit. In Zusammenarbeit mit Prof. Erika von Mutius, Ludwig-Maximilians-Universität München, und Prof. Michael Kabesch, Medizinische Hochschule Hannover, gingen die Wissenschaftler daher der Frage nach, ob die gefundenen Genvarianten auch für die Lungenfunktion von Kindern Bedeutung haben. Die Internationale Asthma- und Allergiestudie ISAAC lieferte die hierfür erforderlichen Daten. Bei einer Stichprobe von gut 1500 neun- bis elfjährigen Kindern aus München und Dresden wurde die Assoziation zwischen Genvarianten und Lungenfunktion untersucht. Das Team konnte bei den in ihrer Lungenfunktion beeinträchtigten Kindern vergleichbare Genvariationen wie bei den untersuchten Mäusen nachweisen. Dabei wurde die Lungenfunktion mit spirometrischen Methoden getestet, die Menge und Geschwindigkeit der ausgeatmeten Luft messen.

"Mit unserer Untersuchung ist ein wichtiger Schritt getan, um die im Labor gewonnenen Erkenntnisse zur Genetik der Lungenfunktion auf den Menschen zu übertragen und die zugrunde liegenden Mechanismen verstehen zu können", erklärt Prof. Holger Schulz, der im Institute for Lung Biology and Disease und dem vom Helmholtz Zentrum München, der Ludwig-Maximilians-Universität und den Asklepios Fachkliniken gemeinsam aufgebauten Comprehensive Pneumology Center (CPC) an den Mechanismen umweltbedingter Lungenerkrankungen forscht. "Wir wissen, dass Superoxid Dismutase 3 die Lunge vor oxidativem Stress schützt, wie er beispielsweise durch Chemikalien oder Zigarettenrauch verursacht wird. Dies könnte ein Bindeglied zwischen Passivrauch und eingeschränkter Lungenentwicklung bei Kindern sein", sagt Schulz weiter.

Wissenschaftlicher Ansprechpartner:

Prof. Dr. Holger Schulz
Helmholtz Zentrum München, Institut für Lungenbiologie
Telefon: 089 / 3187-4119
E-mail: schulz@helmholtz-muenchen.de
Weitere Informationen:
Die Erforschung von Lungenerkrankungen ist ein zentrales Thema am Helmholtz Zentrum München. Unter dem Dach des Lungenforschungszentrums CPC (Comprehensive Pneumology Center) untersucht das Helmholtz Zentrum München gemeinsam mit der Ludwig-Maximilians-Universität München und den Asklepios Fachkliniken grundlegende Mechanismen und neue Ansätze für Früherkennung, Diagnostik und Therapie chronischer Lungenerkrankungen. Prof. Oliver Eickelberg leitet das Institute of Lung Biology and Disease (iLBD) am Helmholtz Zentrum München und ist gleichzeitig Direktor des Instituts für Experimentelle Pneumologie an der Ludwig-Maximilians-Universität München sowie Leiter der Experimentellen Pneumologie im CPC.

Das Helmholtz Zentrum München ist das deutsche Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt. Als führendes Zentrum mit der Ausrichtung auf Environmental Health erforscht es chronische und komplexe Krankheiten, die aus dem Zusammenwirken von Umweltfaktoren und individueller genetischer Disposition entstehen. Das Helmholtz Zentrum München beschäftigt rund 1680 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter. Der Hauptsitz des Zentrums liegt in Neuherberg im Norden Münchens auf einem 50 Hektar großen Forschungscampus. Das Helmholtz Zentrum München gehört der größten deutschen Wissenschaftsorganisation, der Helmholtz-Gemeinschaft an, in der sich 15 naturwissenschaftlich-technische und medizinisch-biologische Forschungszentren mit insgesamt 26500 Beschäftigten zusammengeschlossen haben.

Originalpublikation

*K. Ganguly, M. Deppner, C. Fattmann, K.Bein, T.Q. Oury, S.C. Wesselkamper, M.T. Borchers, M. Schreiber, F. Gao, E. von Mutius, M. Kabesch, G.D. Leikauf, H. Schulz: Superoxide Dismutase 3, Extracellular (SOD3) Variants and Lung Function. Physiol. Genomics (March 24, 2009) doi:10.1152/physiolgenomics.90363.2008

Weitere Informationen für Medienvertreter:

Sven Winkler
Leiter Abteilung Kommunikation
Helmholtz Zentrum München
Tel. 089/3187-3946
e-Mail: presse@helmholtz-muenchen.de

Michael van den Heuvel | Helmholtz-Zentrum
Weitere Informationen:
http://www.helmholtz-muenchen.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Neue CRISPR-Methode enthüllt Genregulation einzelner Zellen
19.01.2017 | CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften

nachricht Neues Unterwasser-Observatorium bei Boknis Eck
19.01.2017 | GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Verkehrsstau im Nichts

Konstanzer Physiker verbuchen neue Erfolge bei der Vermessung des Quanten-Vakuums

An der Universität Konstanz ist ein weiterer bedeutender Schritt hin zu einem völlig neuen experimentellen Zugang zur Quantenphysik gelungen. Das Team um Prof....

Im Focus: Traffic jam in empty space

New success for Konstanz physicists in studying the quantum vacuum

An important step towards a completely new experimental access to quantum physics has been made at University of Konstanz. The team of scientists headed by...

Im Focus: Textiler Hochwasserschutz erhöht Sicherheit

Wissenschaftler der TU Chemnitz präsentieren im Februar und März 2017 ein neues temporäres System zum Schutz gegen Hochwasser auf Baumessen in Chemnitz und Dresden

Auch die jüngsten Hochwasserereignisse zeigen, dass vielerorts das natürliche Rückhaltepotential von Uferbereichen schnell erschöpft ist und angrenzende...

Im Focus: Wie Darmbakterien krank machen

HZI-Forscher entschlüsseln Infektionsmechanismen von Yersinien und Immunantworten des Wirts

Yersinien verursachen schwere Darminfektionen. Um ihre Infektionsmechanismen besser zu verstehen, werden Studien mit dem Modellorganismus Yersinia...

Im Focus: How gut bacteria can make us ill

HZI researchers decipher infection mechanisms of Yersinia and immune responses of the host

Yersiniae cause severe intestinal infections. Studies using Yersinia pseudotuberculosis as a model organism aim to elucidate the infection mechanisms of these...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Nachhaltige Wassernutzung in der Landwirtschaft Osteuropas und Zentralasiens

19.01.2017 | Veranstaltungen

Künftige Rohstoffexperten aus aller Welt in Freiberg zur Winterschule

18.01.2017 | Veranstaltungen

Bundesweiter Astronomietag am 25. März 2017

17.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fraunhofer-Institute entwickeln zerstörungsfreie Qualitätsprüfung für Hybridgussbauteile

19.01.2017 | Verfahrenstechnologie

Kieler Forscher koordiniert millionenschweres Verbundprojekt in der Entzündungsforschung

19.01.2017 | Förderungen Preise

Neue CRISPR-Methode enthüllt Genregulation einzelner Zellen

19.01.2017 | Biowissenschaften Chemie