Zigarettenrauch lässt das Molekül Frizzled-4 verschwinden und das Zellwachstum kommt zum Erliegen.

Zigarettenrauch verhindert die Selbstheilungsprozesse der Lunge und kann zu COPD führen. Das haben Wissenschaftler des Helmholtz Zentrums München herausgefunden und im "American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine" publiziert. Eine wichtige Rolle spielt dabei das Molekül Frizzled-4.

Der Rezeptor sitzt auf der Oberfläche von Lungenzellen, wo er deren Selbsterneuerung über Wnt/Beta-Catenin steuert. Werden die Zellen aber Zigarettenrauch ausgesetzt, verschwindet Frizzled-4 von der Oberfläche und das Zellwachstum kommt zum Erliegen, beschreibt Erstautorin Wioletta Skronska-Wasek den Vorgang.

Ausgangspunkt der Studie waren Beobachtungen, wonach Frizzled-4 im Lungengewebe von COPD-Patienten und im Speziellen von Rauchern deutlich seltener vorkam als bei Nicht-Rauchern.

"Im nächsten Schritt konnten wir in Zellkultur und im Modellsystem nachweisen, dass Zigarettenrauch sowie die pharmakologische Blockade von Frizzled-4 in Lungenzellen zu einer reduzierten Wnt/Beta-Catenin-Aktivität führte und so zu weniger Wundheilungs- und Reparaturkapazitäten", erklärt Ko-Autor Ali Önder Yildirim.

Zudem wurde festgestellt, dass ohne den Rezeptor bestimmte Proteine verloren gingen, die wichtig für die Elastizität der Lunge sind.

Zur Verifizierung der Ergebnisse steigerten die Forscher einem Zellkulturversuch künstlich die Frizzled-4 Produktion beziehungsweise verwendeten einen Wirkstoff, um dessen Produktion anzuregen. Dadurch ließ sich der blockierte Signalweg reaktivieren und die vorher verminderten Proteine wurden wieder produziert.

"Die Aktivierung des Rezeptors kann zu einer Wiederherstellung des Wnt/Beta-Catenin-Signalwegs und damit zur Reparatur in der Lunge führen", so Forschungsleiterin Melanie Königshoff.