Η ιδιοπαθής πνευμονική ίνωση (Idiopathic Pulmonary Fibrosis,IPF) είναι μια θανατηφόρος μορφή διάμεσης πνευμονίας αγνώστου αιτιολογίας. Η νόσος χαρακτηρίζεται από αυξημένο πολλαπλασιασμό των ινοβλαστών και αυξημένη εναπόθεση κολλαγόνου στον πνεύμονα, που φυσιολογικά παράγεται στην επούλωση πληγών. Για την ανάλυση των χαρακτηριστικών της IPF χρησιμοποιείται το ζωικό μοντέλο της μπλεομυκίνης, το οποίο αναπαριστά τα βασικά χαρακτηριστικά της νόσου σε ζώα. Για την εύρεση νέων πιθανών μορίων στόχων που θα μπορούσαν να συμβάλλουν στην εξέλιξη της νόσου, πραγματοποιήθηκε μια μελέτη στην οποία αναζητήθηκαν τα γονίδια των οποίων η έκφραση μεταβάλλεται στην IPF. Από τα δεδομένα που προέκυψαν επικεντρωθήκαμε στο γονίδιο SH3PXD2A.
Το γονίδιο SH3PXD2A κωδικοποιεί την πρωτεΐνη προσαρμογέα TKS5, που βασικός της ρόλος είναι η προώθηση της σηματοδότησης, μέσω σύνδεσης με διάφορες άλλες πρωτεΐνες, οι οποίες έτσι μπορούν να αλληλοεπιδράσουν μεταξύ τους. Η πρωτεΐνη αυτή εμπλέκεται, επίσης στην διαμόρφωση του κυτταροσκελετού της ακτίνης, που αποτελεί πρωταρχικό γεγονός στην διαφοροποίηση των ινοβλαστών πνεύμονα σε μυοϊνοβλάστες, καθώς και στην ικανότητα διείσδυσης ορισμένων καρκινικών κυττάρων. Επιπλέον, η TKS5 συμβάλλει στην ομοιόσταση της εξωκυττάριας μήτρας, μέσω της αλληλεπίδρασης της με τις μεταλλοπρωτεάσες Adams.
Για να επαληθεύσουμε τα παραπάνω δεδομένα, εφαρμόσαμε την τεχνική γονιδιακής στόχευσης της EUCOMM με σκοπό την δημιουργία ενός knockout ποντικού για το γονίδιο Sh3pxd2a. Μετά την δημιουργία του ποντικού εξετάσαμε ποιοτικά την έκφραση του γονιδίου σε πρωτογενείς ινοβλάστες. Επίσης εξετάστηκαν τόσο ποιοτικά όσο και ποσοτικά τα επίπεδα έκφρασης του γονιδίου σε δείγματα ποντικών άγριου τύπου, στα οποία είχε χορηγηθεί μπλεομυκίνη. Επιπλέον, προκαλέσαμε IPF σε ετερόζυγα knockout ποντίκια με ενδοτραχειακή χορήγηση μπλεομυκίνης, ώστε να συμπεράνουμε αν υπάρχει διαφορά στην εμφάνιση της νόσου, σε σχέση με τα ποντίκια άγριου τύπου που νοσούν.
Με βάση τα πειραματικά αποτελέσματα παρατηρείται, ότι τα ετερόζυγα knockout ποντίκια εμφανίζουν αυξημένη θνησιμότητα και τάση για επιδείνωση της νόσου. Και τα ποντίκια άγριου τύπου, όμως εμφανίζουν αυξημένα επίπεδα έκφρασης του γονιδίου Sh3pxd2a. Συμπεραίνουμε ότι το γονίδιο πιθανόν έχει προστατευτικό ρόλο στην ίνωση και η αύξηση που παρατηρείται στα ποντίκια άγριου τύπου οφείλεται στην προσπάθεια που καταβάλλει ο οργανισμός τους για να επιβιώσει από την ασθένεια.
Τέλος, πραγματοποιήθηκε ποσοτικοποίηση της έκφρασης του γονιδίου SH3PXD2A σε ασθενείς με μη μικροκυτταρικό καρκίνο του πνεύμονα, από την οποία παρατηρήθηκαν αυξημένα επίπεδα έκφρασής του στους καρκινικούς ιστούς.
(EL)
Idiopathic pulmonary fibrosis (IPF) is a fatal form of interstitial pneumonia of unknown etiology. The disease is characterized by increased proliferation of fibroblasts and increased collagen deposition in the lung, which is normally produced in response to wound healing. In order to analyse the characteristics IPF we used the bleomycin induced animal model, which reproduces the main features of the disease in animals. To find new potential target molecules that might contribute to the progression of the disease, a study was conducted that searched genes whose expression is altered in IPF. From the obtained data we focused on SH3PXD2A gene.
The SH3PXD2A gene encodes the adapter protein TKS5, whose main role is to promote signaling through association with other proteins, which thus can interact with each other. This protein is also involved in the modulation of the actin cytoskeleton, which is a primary event in the differentiation of lung fibroblasts into myofibroblasts, and the penetration of certain cancer cells. Furthermore, TKS5 contributes to the homeostasis of the extracellular matrix, through interaction with Adams metalloproteases.
To verify these data, we applied the technique of EUCOMM gene targeting in order to create a knockout mouse for the Sh3pxd2a gene. After creating the knockout mouse, we made a qualitative examination of the gene expression in primary lung fibroblasts. We also examined both qualitatively and quantitatively the gene expression levels in samples of wild-type mice with bleomycin induced IPF. We furthermore, induced IPF in heterozygous knockout mice by intratracheal injection of bleomycin, in order to understand whether there is a difference in the appearance of the disease, compared to wild type mice.
Based on the experimental results, we observed that the heterozygous knockout mice show increased mortality and a tendency towards disease exacerbation. But also wild-type mice, showed increased expression levels of the gene Sh3pxd2a. Therefore, we conclude that the gene has a protective role in fibrosis and the increase observed in wild type mice is due to the effort expended by their organism to survive from the disease.
Finally, a quantification of the gene expression in patients with non-small cell lung cancer was held, by which increased expression levels of the gene were observed.
(EN)
