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Regenerationsprozess von Lungenbläschen entschlüsselt

Lungenbläschen Erneuerung
Forschern gelang ein Durchbruch in der Lungenforschung. (Mohammed Haneefa Nizamudeen / iStockphoto)

Lungenkrankheiten und Umweltbelastungen beanspruchen unsere Lungen stark. Um diesen Schäden entgegenzuwirken, müssen sich die Lungenbläschen kontinuierlich regenerieren. Wie diese Regeneration im Detail abläuft, war bislang unklar. Deutsche Forscher konnten den Vorgang nun zum Teil entschlüsseln. Die Ergebnisse wurden jetzt in Nature Communications publiziert.

Die Lungenbläschen – der Ort des Gasaustauschs zwischen Atemluft und Blut – bieten aufgrund ihrer Oberfläche eine große Angriffsfläche für Krankheitserreger und umweltbedingte Schäden. Werden diese geschädigt, setzt ein komplexer Regenerationsprozess ein, der nun erstmals im Detail entschlüsselt werden konnte. 

Forscher des Helmholtz Zentrums München haben in Zusammenarbeit mit Ärzten der Medizinischen Klinik V und der Abteilung für Thoraxchirurgie am LMU Klinikum München sowie dem CPC-M bioArchive einen neuen Stammzellenzustand entdeckt, aus dem letztlich eine neu gebildete Zelle hervorgeht, die wiederum die alte, geschädigte ersetzt. 

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Abweichungen vom normalen Regenerationsprozess  

Um diesen Erneuerungsprozess zu entschlüsseln, untersuchten die Wissenschafter den Ablauf der Zelldifferenzierung von der Stammzelle bis zur fertigen Körperzelle für 28 verschiedene Zelltypen und erstellten eine Karte der jeweiligen Zustandsänderung während der Lungenregeneration.

Abweichungen vom normalen Regenerationsverlauf – wie sie bei der Lungenfibrose gefunden wurden – könnten auch ursächlich für die Entstehung anderer Lungenerkrankungen verantwortlich sein. 

Die Kenntnis über die einzelnen Zellstadien und ihre Abweichungen vom Normalzustand während des Regenerationsprozesses in der Lunge könnte der Schlüssel dafür sein, Lungenerkrankungen neu zu verstehen und diese künftig besser therapieren zu können. 

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Lungenkrankheiten ursächlich therapieren

Langfristiges Ziel der Forscher ist, krankhaft veränderte Zellen künftig wieder auf "normal" umprogrammieren zu können und damit Lungenerkrankungen wie Fibrose, Asthma oder COPD ursächlich therapieren zu können. Weitere Untersuchungen, um diesem Ziel näher zu kommen, sind bereits im Gange. 

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Quellen

"Alveolar regeneration through a Krt8+ transitional stem cell state that persists in human lung fibrosis"
https://www.nature.com/articles/s41467-020-17358-3 (Letzter Zugriff: 30.7.2020)

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