Keep the breath in mind! Das diffuse neuroendokrine System der Lunge

Einleitung Neuroendokrine Zellen (NEZ) sind spezialisierte epitheliale Zellen, die in Clustern organisiert innerhalb verschiedener endokriner Drüsen vorkommen. Darüber hinaus findet sich ein Netzwerk verstreut liegender NEZ, welches als diffuses neuroendokrines System bezeichnet wird und unter anderem in den Epithelien des Respirationstraktes lokalisiert ist. In der Lunge kann die Bildung von neuroendokrinen Zellkollektiven, sogenannten neuroepithelialen Körperchen (NEK) beobachtet werden. Pulmonale NEZ (PNEZ) fungieren als Atemwegsrezeptoren, welche auf verschiedene Stimuli (hypoxisch, mechanisch, chemisch) reagieren und durch Hormone und Peptide lokal auf ihre Umgebung einwirken. Sie sollen während der Lungenentwicklung sowie für die Reparatur/Regeneration des Lungenepithels eine wichtige Rolle spielen, interagieren aber auch über Nervenfasern und Ganglien mit dem zentralen Nervensystem. Ihre Rolle im Rahmen infektiöser Atemwegserkrankungen ist weitgehend unbekannt.

Material und Methoden Lungenschnitte und precision cut lung slices (PCLS) von Hamstern und Hunden sowie humane PCLS wurden mittels Immunhistologie und Immunfluoreszenz untersucht. Mittels RNAseq Datenanalyse wurden darüber hinaus Veränderungen in PNEZ-assoziierten Genen nach SARS-CoV-2 Infektion in den Lungen von Hamstern ausgewertet.

Befunde PNEZ und NEK können mittels geeigneter Antikörper im Lungengewebe von Hamstern, Hunden und Menschen dargestellt und charakterisiert werden. Nach SARS-CoV-2 Infektion finden sich in den Lungen von Hamstern insbesondere im akuten und subakuten Stadium der Infektion Veränderungen in den Expressionsprofilen von Genen, welche in einem Zusammenhang mit NEZ und ihrer Mikroumgebung, inklusive des Nervensystems stehen.

Schlussfolgerungen NEZ spielen eine vielfältige und wichtige Rolle für die physiologische Lungenfunktion. Inwieweit PNEZ im Rahmen pathologischer Zustände, insbesondere nach Virusinfektionen, einen Beitrag zur Regeneration des Lungengewebes leisten und inwieweit ihre Interaktion mit dem sensorischen Nervensystem neuromodulatorisch zu langfristigen Beeinträchtigungen des Nervensystems wie z.B. dem brain fog im Rahmen von long COVID beitragen kann, soll weitergehend untersucht werden.

Publication History

Article published online:
13 June 2025