Einfluss von biomechanischer Beanspruchung auf die Genexpression in der Lunge

Bei der Atmung kommt es zur Dehnung der inneren Lungenoberfläche, wovon besonders die Alveolar-epithelzellen betroffen sind. Die Stärke dieser Beanspruchung hängt von der Atemtiefe und -frequenz ab, und ist somit bei körperlicher Aktivität erhöht. Im Rahmen der Vorarbeiten wurde eine Dehn-apparatur etabliert, mit der biomechanische Kräften auf Alveolarepithelzellen auch experimentell appliziert und untersucht werden können. Genchip- und qPCR-Analysen mehrerer Alveolarepithelzelllinien zeigten, dass die Expression vieler Gene durch die kontinuierliche Dehnung der Zellen verändert ist. Dabei fällt auf, dass die Genexpression einer Reihe von Stoffwechselenzymen, wie die Alkoholde-hydrogenasen 1C und 6, für alle Zelllinien reduziert ist. Daher sollen im beantragten Projekt weitere Expressionsanalysen durchgeführt und die verändert exprimierten Gene u.a. nach metabolischen Signalwegen ausgewertet werden. Um herauszufinden, welche der unter zyklischer Dehnung verändert exprimierten Gene auch in vivo relevant sind, soll die Expression ausgewählter Gene in Lungen von Mäusen mit zusätzlicher körperlicher Aktivität vergleichend untersucht werden. Zur Erhöhung der körperlichen Aktivität dienen Langzeitlaufradversuche. Da Alveolarepithelzellen das Zelladhäsions-molekül RAGE in hohem Maße exprimieren, soll gleichzeitig die Wirkung von RAGE in RAGE-über-exprimierenden Alveolarepithelzellen in vitro bzw. RAGE knock out-Mäusen in vivo untersucht werden.