U bent hier

Mucus

Ionen-, vloeistof- en mucustransport in CF-luchtwegen.

Het klaren van ingeademde pathogenen is afhankelijk van de gecoördineerde secretie door ionen, vloeistof en mucine aan het oppervlak van de luchtwegen. Afwijkingen van deze secretie leiden tot gewijzigde mucusklaring en verhogen de kans op infecties en ontstekingen in de luchtwegen. Er zijn nieuwe data gepresenteerd over de locatie van mucineproductie in de luchtwegen en hun structurele ligging, alsmede nieuwe experimentele benaderingen over de mate van ex-vivo en in-vivo mucocilliaire klaring.

Kennis over de locatie en structuur van de twee belangrijkste mucines MUC5AC en MUC5B is belangrijk om te achterhalen hoe deze twee mucines op elkaar inwerken. Kenichi Okuda (W01.1) beschrijft de differentiële expressie van MUC5AC en MUCB in de verschillende longgebieden en betrokken celtypes. Aan de hand van in situ immunohistochemische en hybridisatietechnieken op restanten van longtransplantaties, toont dit team aan dat MUC5AC en MUC5B in trachea en bronchiën significant hogere expressie tonen dan in bronchioli. In gebieden met expressie van beide mucines, geeft MUC5B meer expressie dan MUC5AC. Submuceuze klieren van de proximale luchtwegen tonen uitsluitend expressie van MUC5B die co-lokaliseren met clara-cellen. Over het algemeen is er sprake van MUC5AC en MUC5B co-lokalisatie. Daarentegen is er met name expressie van MUC5AB in gezonde cellen met expressie in de klieren, maar tevens in de buitenste epitheellaag van de grote luchtwegen.

Deze twee belangrijkste mucines worden uitgescheiden als grote polymeren, waarna niet-covalente interactie zorg draagt voor de vorming van filamenten en mucusverdeling. Sergio Trillo-Muyo (W01.2) induceerde overexpressie van het N-einddomein van MUC5B en MUC5AC in CHO-cellen (Chinese Hamster Ovary) en bestudeerde de interacties van deze mucines met de gecombineerde technieken chromatografie, thermoforese, elektronenmicroscopie en röntgenstralen. MUC5B is in elke situatie opgebouwd uit covalent-gebonden dimeren, terwijl MUC5AC opgebouwd lijkt te zijn als een tetrameer, wat leidt tot de vorming van dimeren uit dimeren. Deze niet-covalente interacties worden aangestuurd door pH en ionische kracht. S. Trillo-Muyo presenteerde een model op basis waarvan MUC5B zich opstelt als lineaire polymeren van dimeren, terwijl MUC5AC, dat tetrameren kan maken, een complexer netwerk vormt.  De complexiteit van het netwerk dat bepaald wordt door de omgeving, de infectie en zuurtegraad van de luchtwegen, speelt bij cystic fibrosis mogelijk een rol bij de complexiteit van het mucinenetwerk. Deze beschrijving van de mucineverdeling sluit aan bij de observaties van Mahmoud H.Abou Alaiwa (S03.3). Verwijde luchtpijpen van CF-varkens bevatten filamentstructuren die met name door MUC5B gevormd waren, afkomstig uit submuceuze klieren waaraan zij vast blijven zitten, terwijl die van MUC5AC afkomstig zijn van mucuscellen van de buitenste epitheellaag, dat netpatronen vormt die over de MUC5B-filamenten hangen. Anthony Fisher (W01.3) vond vergelijkbare structuren in menselijke luchtpijpen afkomstig van donoren met cystic fibrosis.

CONGRES NACFC 2017 - Donderdag 2 november 2017
S03- CF Animal Models: Choosing the Right Tool for the Job, and W01 Airway Transport of Ions, Fluid & Mucus in CF  
Kenichi Okuda, Sergio Trillo-Muyo, Mahmoud H. Abou Alaiwa, Anthony Fisher.

Auteur

Dr Valérie Urbach

INSERM, Paris, France

INSERM U1151
Paris