Alternde Lungenzellen führen zu schweren Entzündungen bei Grippe und COVID

Laut einer neuen Studie unter der Leitung von Forschern der UC San Francisco ist die Wahrscheinlichkeit, dass ältere Erwachsene ernsthaft an Grippe oder COVID erkranken, viel höher, da alternde Lungenzellen übermäßige Immunreaktionen auslösen können.

Die Ergebnisse verbessern das Verständnis der Entzündung, die mit dem Altern einhergeht, und erklären, warum ein ansonsten leichter Husten eine ältere Person manchmal ins Krankenhaus schicken kann.

Um zu verstehen, was in alten Lungen schief geht, haben die Wissenschaftler die Strukturzellen der Lunge, Fibroblasten, so manipuliert, dass sie bei jungen Mäusen ein altersbedingtes Notsignal auslösen. Das Signal führte dazu, dass die Lunge Ansammlungen entzündeter Zellen bildete, darunter einige, die durch das GZMK-Gen markiert waren, das erstmals bei schwerem COVID-19 beobachtet wurde. Eine zukünftige Therapie könnte auf diese Zellen abzielen, um der schädlichen Entzündungsspirale entgegenzuwirken.

Wir waren überrascht zu sehen, dass Lungenfibroblasten Hand in Hand mit Immunzellen arbeiten, um Entzündungen voranzutreiben. Es schlägt neue Möglichkeiten vor, einzugreifen, bevor bei Patienten eine schwere Entzündung auftritt, die eine Intubation erfordern kann.“

Tien Peng, MD, Professor für Medizin und Mitglied des Cardiovaskulären Forschungsinstituts und des Bakar Aging Research Institute an der UCSF

Peng ist leitender Autor des Artikels, der in erschien Immunität am 27. März. Nancy Allen MD, PhD, klinische Mitarbeiterin in der Abteilung für Lungen- und Intensivpflege der medizinischen Abteilung der UCSF, ist die Erstautorin.

Fibroblasten halten die luftdichten Röhren und Kammern der Lunge aufrecht, können jedoch bei Lungenerkrankungen wie COPD Entzündungen auslösen. Pengs Team wollte herausfinden, ob ein von Fibroblasten ausgehendes Signal ansonsten gesunde Lungen stören könnte.

Das Signal ist Teil eines Signalwegs namens NF-kB, der häufig bei Alterskrankheiten auftritt. Die Fibroblasten veranlassten die Makrophagen der Lunge, eine Immunantwort auszulösen. Dann strömten Immunzellen, darunter einige mit GZMK markierte, aus dem Blutkreislauf in die Lunge.

Obwohl die GZMK-Zellen gegen Krankheiten wirkungslos waren, waren sie dennoch in der Lage, die Lunge zu schädigen.

Sobald diese Immuncluster vorhanden waren, zeigten die Lungen der jungen Mäuse schwere Symptome einer Infektion – als wären sie alt. Als die Wissenschaftler einen genetischen Trick anwendeten, um die GZMK-Zellen dieser Mäuse zu eliminieren, konnten ihre Lungen der Infektion widerstehen.

Dies deutet darauf hin, dass das alternde Lungengewebe selbst die Entzündung auslöst.

Das Team untersuchte Lungengewebe von älteren Patienten, die mit COVID-bedingtem ARDS (akutes Atemnotsyndrom) ins Krankenhaus eingeliefert wurden, und stellte fest, dass es Zellansammlungen aufwies, die denen ähnelten, die sie bei Mäusen gesehen hatten. Je kränker der Patient, desto mehr entzündete Cluster hatten sie. Lungengewebe von gesunden Spendern hatte keins.

„Wir haben während der COVID-Krise gesehen, dass unsere am stärksten gefährdeten Patienten die Infektion nicht mehr hatten, aber immer noch eine anhaltende und verheerende Lungenentzündung hatten“, sagte Peng. „Dieser Kreislauf der Funktionsstörung zwischen Lunge und Immunzellen stellt ein vielversprechendes neues therapeutisches Ziel dar.“

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