Pneumologie 2016; 70 - V362
DOI: 10.1055/s-0036-1571989

Dysregulierte Wachstumshormone in der fetalen Lunge nach intrauteriner Zigarettenrauchexposition

S Krauss-Etschmann 1, S Dehmel 2, P Nathan 2, S Bartel 3, K Milger 4, AÖ Yildirim 5, G John 6, M Irmler 7, J Beckers 7, A Imhof 8, O Eickelberg 9, B Schaub 10
  • 1Research Center Borstel Leibniz-Center for Medicine and Biosciences; Institute for Experimental Medicine, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Kiel, Germany
  • 2Comprehensive Pneumology Center
  • 3Research Center Borstel Leibniz-Center for Medicine and Biosciences
  • 4Department of Internal Medicine V, University of Munich, Comprehensive Pneumology Center
  • 5Comprehensive Pneumology Center; Helmholtz Center Munich
  • 6Helmholtz Zentrum München; Comprehensive Pneumology Center
  • 7Institute of Experimental Genetics; Helmholtz Center Munich
  • 8Biomedical Center Munich, Molecular Biology
  • 9Helmholtz Zentrum München; Institute of Lung Biology and Disease (Ilbd)
  • 10Kinderklinik und Kinderpoliklinik im Dr. von Haunerschen Kinderspital

Hintergrund: Intrauterine Zigarettenrauchexposition ist ein anerkannter Risikofaktor für eine beeinträchtigte Lungenentwicklung und Asthma. Trotz intensiver Antitabak-Kampagnen ist die Prävalenz rauchender Schwangerer weiterhin hoch. Um zusätzliche Interventionen zum Schutz der fetalen Lungenentwicklung zu erstellen, müssen zunächst die Mechanismen verstanden werden, welche der intrauterinen Prägung von Krankheitsrisiken zugrunde liegen.

Zielsetzung: Aufbau eines Mausmodells pränataler Rauchexposition für mechanistische Studien.

Methoden: Trächtige Mäuse wurden ab dem 2. Gestationstag (GD) bis zur Sectio an GD 18,5 oder spontanen Entbindung mit Aktivrauch konfrontiert. Nach detaillierter Charakterisierung der Muttertiere, wurden Gewichtsentwicklung und Lungenfunktion in den Nachkommen verfolgt. Aus mRNA/miRNA arrays fetaler Lungen (GD18,5) wurden molekulare Netzwerke erstellt und deregulierte RNAs mittels qPCR verifiziert. Ferner wurden Histonanalysen durchgeführt.

Ergebnisse: Pränatal exponierte Tiere wiesen intrauterine und postnatale Wachstumsretardierung, bronchiales „remodelling“ sowie eine eingeschränkte inspiratorische Kapazität auf. Bei weiblichen Nachkommen trat spontane Atemwegshyperreagibilität auf. Die Analyse von Genexpressions-Netzwerken ergab ein Subnetzwerk mit Bezug zu embryonaler Entwicklung und respiratorischen Erkrankungen, das Igf-1 als übergeordneten Knoten enthielt. Die Dysregulation von Igf-1, sowie seines Hauptbindungspartners Igfbp3 wurde mittels qPCR bestätigt. In peripherem Blut prä- und postnatal exponierter Schulkinder wurde ebenfalls erhöhtes IGF-1 (qPCR) nachgewiesen. Promoteranalysen des murinen Igf-1 zeigten trendweise Erhöhung der repressiven Histonmarkierung H3K27met3 bei weiblichen Nachkommen.

Schlussfolgerung: Pränatale Rauchexposition ist mit früher Deregulierung pulmonaler Wachstumshormome assoziiert. Dies könnte möglicherweise ein neues molekulares Bindeglied zu einer durch Tabakrauch gestörten Lungenentwicklung darstellen.