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Titel:Resolution of airway remodelling in a mouse model of chronic allergic asthma
Autor:Alrifai, Mohammed
Weitere Beteiligte: Garn, Holger (Prof. Dr.)
Erscheinungsjahr:2019
URI:http://archiv.ub.uni-marburg.de/diss/z2019/0192
DOI: https://doi.org/10.17192/z2019.0192
URN: urn:nbn:de:hebis:04-z2019-01922
DDC: Medizin, Gesundheit
Titel(trans.):Reversibilität der Atemwegsumgestaltung in einem Mausmodell für chronisches allergisches Asthma

Dokument

Schlagwörter:
Inflammation, Resolution, Remodelling, Allergy, Allergie, Hypersensibilität, Allergen, Asthma, Bronchialasthma, Entzündung, Reversibilität

Summary:
Asthma is associated with chronic airway inflammation and progressive airway remodelling. However, the dynamics of the development of these features and their spontaneous and pharmacological reversibility are still poorly understood. We have therefore investigated the dynamics of airway remodelling and repair in an experimental asthma model and studied how pharmacological intervention affects these processes. Using BALB/c mice, the kinetics of chronic asthma progression and resolution were characterised in absence and presence of inhaled corticosteroid (ICS) treatment. Airway inflammation and remodelling was assessed by the analysis of bronchoalveolar and peribronichal inflammatory cell infiltrate, Goblet cell hyperplasia, collagen deposition and smooth muscle thickening. Chronic allergen exposure resulted in early (goblet cell hyperplasia) and late remodelling (collagen deposition and smooth muscle thickening). After four weeks of allergen cessation eosinophilic inflammation, goblet cell hyperplasia and collagen deposition were resolved, full resolution of lymphocyte inflammation and smooth muscle thickening was only observed after eight weeks. ICS therapy when started before the full establishment of chronic asthma reduced the development of lung Inflammation, decreased goblet cell hyperplasia and collagen deposition, but did not affect smooth muscle thickening. These effects of ICS on airway remodelling were maintained for a further four weeks even when therapy was discontinued. Utilising a model of experimental chronic asthma we have shown that repeated allergen exposure induces reversible airway remodelling and inflammation in mice. Therapeutic intervention with ICS was partially effective in inhibiting the transition from acute to chronic asthma by reducing airway inflammation and remodelling but was ineffective in preventing smooth muscle hypertrophy.

Zusammenfassung:
Asthma bronchiale ist eine chronisch-entzündliche Erkrankung der Atemwege mit progressiv ausgeprägten pathologischen Umbauprozessen in den Atemwegen (Remodelling). Die Dynamik der Entwicklung dieser Merkmale und ihre spontane und pharmakologische Reversibilität sind bisher nicht ganz verstanden. Wir haben daher in einem experimentellen Asthmamodell die Dynamik des Remodelling und der Reparatur der Atemwege sowie die Auswirkung pharmakologischer Interventionen auf diese Prozesse untersucht. Unter Verwendung von BALB/c-Mäusen wurde die Kinetik der Entwicklung und des Rückgangs des chronischen Asthmas in Abwesenheit bzw. Anwesenheit einer inhalativen Corticosteroid (ICS)-Behandlung charakterisiert. Die Entzündung und das Remodelling der Atemwege wurden mittels der Analyse des entzündlichen Zellinfiltrats der Bronchoalveolar- und Peribronchialzellen, der Becherzell-Hyperplasie, der Kollagenablagerung und der Verdickung der glatten Muskulatur beurteilt. Chronische Allergenexposition führte zu frühem (Becherzell-Hyperplasie) bzw. zu spätem Remodelling (Kollagenablagerung und Verdickung der glatten Muskulatur). Vier Wochen nach dem Absetzen des Allergens waren eosinophile Infiltration, Becherzell-Hyperplasie und Kollagenablagerung wieder vollständig zurückgegangen; bis zum kompletten Rückgang der lymphozytären Infiltration und der Verdickung der glatten Muskulatur dauerte es 8 Wochen. Wurde die ICS-Therapie vor der vollständigen Etablierung eines chronischen Asthmas begonnen, reduzierte sie die Entwicklung von Lungenentzündung und verringerte Becherzell-Hyperplasie sowie Kollagenablagerung, beeinflusste jedoch nicht die Verdickung der glatten Muskulatur. Diese Effekte von ICS auf das Remodelling der Atemwege wurden für weitere vier Wochen aufrechterhalten, selbst wenn die Therapie unterbrochen wurde. Unter Verwendung eines Modells von experimentellem chronischem Asthma haben wir gezeigt, dass wiederholte Allergenexposition bei Mäusen reversibel Remodelling und Entzündung der Atemwege induziert. Therapeutische Intervention mit ICS war teilweise wirksam bei der Hemmung des Übergangs von akutem zu chronischem Asthma durch die Verringerung der Entzündung der Atemwege und Remodelling, war aber unwirksam bei der Verhinderung der Hypertrophie der glatten Muskulatur.


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