Authors:	Dücker, Ruth Pia
Title:	Untersuchungen zur Wirkung von oxidativem Stress auf die pulmonale Inflammation und Fibrose im Mausmodell der Ataxia-Teleangiectasia
Online publication date:	25-Jun-2018
Year of first publication:	2018
Language:	german
Abstract:	Die chronische Lungenerkrankung ist für die Morbidität und Mortalität bei Patienten mit Ataxia-Teleangiectasia (A-T) hauptverantwortlich. Störungen in der Redoxbalance von Alveolarepithelzellen müssen als ein kausaler Faktor für Atemwegserkrankungen bei dieser Erkrankung betrachtet werden. Um die bronchoalveoläre Empfindlichkeit gegenüber reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) und ROS-induzierten DNA-Schäden zu untersuchen, wurde Bleomycin (BLM) verwendet, um eine experimentelle pulmonale Entzündungen und fibrotische Veränderungen im Atm-defizienten Mausmodell zu induzieren. BLM oder isotone Kochsalzlösung wurde durch oropharyngeale Instillation in die Lunge von Atm-defizienten Mäusen und Wildtyp-Mäusen verabreicht. Die Mäuse wurden an den Tagen 0, 9 und 28 einer Lungenfunktionsprüfung unterzogen und die bronchoalveoläre Lavage (BAL) wurde auf die Zellverteilung und Sekretion von Zytokinen hin untersucht. Das Lungengewebe wurde histochemisch auf Neutrophileninfiltration und Kollagendeposition analysiert. Die Applikation von BLM führte zu einem enormen Anstieg der pulmonalen Inflammation und fibrotischen Veränderungen im Lungengewebe von Atm-defizienten Mäusen und war von einer irreversiblen Verschlechterung der Lungenfunktion begleitet. Die ATM- (Ataxia telangiectasia mutated) Defizienz führte zu einer verminderten Viabiltät der Zellen, einer verzögerten Resolution der γH2AX-Expression und einem signifikanten Anstieg der intrazellulären ROS in Lungenepithelzellen nach der Behandlung mit BLM. Dies wurde in der humanen Epithelzelllinie A-549 bestätigt, die mit dem ATM-Kinase Inhibitor KU55933 behandelt wurde. Unsere Ergebnisse zeigen eine hohe bronchoalveoläre Sensitivität gegenüber ROS und ROS-induzierten DNA-Schäden im Atm-defizienten Mausmodell und unterstützen die Hypothese, dass ATM eine zentrale Rolle bei der Kontrolle von oxidativem Stress bedingten Lungenentzündungen und Fibrosen spielt. Lung failure is responsible for significant morbidity and is a frequent cause of death in ataxia-telangiectasia (A-T). Disturbance in the redox balance of alveolar epithelial cells must be considered as a causal factor for respiratory disease in A-T. To investigate bronchoalveolar sensitivity to reactive oxygen species (ROS) and ROS-induced DNA damage, we used bleomycin (BLM) to induce experimental inflammation and fibrotic changes in the Atm-deficient mouse model. BLM or saline was administered by oropharyngeal instillation into the lung of Atm deficient mice and wild-type mice. Mice underwent pulmonary function testing at days 0, 9, and 28, and bronchoalveolar lavage (BAL) was analyzed for cell distribution and cytokines. Lung tissue was analyzed by histochemistry. BLM administration resulted in a tremendous increase in lung inflammation and fibrotic changes in the lung tissue of Atm-deficient mice and was accompanied by irreversible deterioration of lung function. ATM (ataxia telangiectasia mutated) deficiency resulted in reduced cell viability, a delay in the resolution of γH2AX expression and a significant increase in intracellular ROS in pulmonary epithelial cells after BLM treatment. This was confirmed in the human epithelial cell line A549 treated with the ATM-kinase inhibitor KU55933. Our results demonstrate high bronchoalveolar sensitivity to ROS and ROS-induced DNA damage in the Atm-deficient mouse model and support the hypothesis that ATM plays a pivotal role in the control of oxidative stress-driven lung inflammation and fibrosis.
DDC:	570 Biowissenschaften 570 Life sciences
Institution:	Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Department:	FB 10 Biologie
Place:	Mainz
ROR:	https://ror.org/023b0x485
DOI:	http://doi.org/10.25358/openscience-4456
URN:	urn:nbn:de:hebis:77-diss-1000020657
Version:	Original work
Publication type:	Dissertation
License:	In Copyright
Information on rights of use:	https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
Extent:	VI, 92 Blätter
Appears in collections:	JGU-Publikationen