Viele Umweltirritantien, die TRP-Rezeptoren aktivieren, wie Ozon, kalte und warme Luft und Zigarettenrauch, können, genauso wie die Aktivierung der TRPV1-exprimierenden C-Faserneuronen, Asthmaanfälle auslösen. Daher wurde spekuliert, dass eine veränderte Funktion der TRP-Kanäle die Reizbarkeit dieser sensiblen Neurone beeinflusst. Die meisten Perikarya bronchopulmonaler C-Faserneurone sind in den beiden vagalen sensiblen Ganglien lokalisiert und coexprimieren TRPV1 und den GDNF-Rezeptor GFRalpha1. Die Rezeptoren für Neurturin, Artemin und Persephin, GFRalpha2-4, werden ebenfalls im Ggl. jugulare/nodosum exprimiert. Wir vermuteten daher, dass eine veränderte Funktion und/oder Expression der GFLs bei einer allergischen Atemwegsentzündung zu einer Beeinflussung der bronchopulmonalen C-Faserneurone und der auf ihnen exprimierten TRP-Rezeptoren führt, mit der Folge einer verstärkten Atemwegshyperreagibilität. PCR-Versuche, die zur Untersuchung der Hypothese durchgeführt wurden, zeigten eine konstitutive Expression aller 4 GFLs in Lungen und Tracheen der Maus. Zudem konnte in RT-PCRs von Proben, die durch die laserassistierte Mikrodissektion gewonnen wurden, Artemin-mRNA vor allem in Trachealmuskulatur und epithel sowie im Gesamtbronchus und GDNF-mRNA vornehmlich in den Alveolen nachgewiesen werden. Immunhistochemisch wurden die GFLs vor allem in den Atemwegsepithelien detektiert. Um zu untersuchen, ob die GFL-Expression bei einer allergischen Atemwegsentzündung verändert ist, verwendeten wir ein murines Modell der allergischen Atemwegsentzündung. Quantitative RT-PCR-Versuche zeigten eine Herabregulation der GDNF- und Neurturin-mRNA-Expression und eine Tendenz zur Hochregulation der Artemin-mRNA-Expression in den Atemwegen von Mäusen mit allergischer Atemwegsinflammation. Westernblotversuche bestätigten die Proteinsynthese von Artemin und GDNF in den Atemwegen, detektierten jedoch keinen Unterschied zwischen den Protein-Konzentrationen der Lungen mit und ohne Atemwegsinflammation. Zur Untersuchung der funktionellen Konsequenzen einer veränderten GFL-Expression wurden Calcium-Imaging-Versuche durchgeführt. Diese Experimente zeigten, dass die Inkubation von Neuronen des Ggl. nodosum mit GDNF zu einer signifikanten Reduktion des Anteils Capsaicin-reaktiver Neurone führte, während die Inkubation von Neuronen des Ggl. jugulare mit Artemin zu einem erhöhten Anteil TRPA1-exprimierenden C-Faserneurone führte. Die Amplitude des Calciumanstiegs nach einer Capsaicingabe wurde zudem durch GDNF reduziert, während Artemin sie erhöhte. Zusammenfassend zeigen unsere Daten, dass die erhöhte Sensibilität der bronchopulmonalen C-Faserneurone, die möglicherweise zu einer gesteigerten Atemwegshyperreagibilität beiträgt, durch die fehlende GDNF-abhängige Inhibition und eine verstärkte Artemin-abhängige Förderung der Aktivität von TRPV1-Kanälen begründet werden könnte.
Verknüpfung zu Publikationen oder weiteren Datensätzen
