Der Transkriptionsfaktor Nrf2 spielt eine entscheidende Rolle beim Schutz vor elastase-induzierter Lungenschädigung und Emphysem

Emphysem ist eine der wichtigsten pathologischen Abnormalitäten, die mit chronisch obstruktiver Lungenerkrankung assoziiert sind. Das Ungleichgewicht zwischen Protease und Antiprotease sowie die Entzündung, die aus oxidativem Stress resultieren, wurden der Pathogenese des Emphysems zugeschrieben. Man glaubt, dass Nrf2 gegen oxidative Gewebeschäden schützt, indem es eine Vielzahl von antioxidativen Enzymen transkriptionell aktiviert. In dieser Studie untersuchten wir die schützende Rolle von Nrf2 bei der Entwicklung von Emphysem, indem wir elastase-induziertes Emphysem als unser Modellsystem verwendeten. Wir fanden heraus, dass das durch Elastase hervorgerufene Emphysem bei Nrf2-Knockout-(KO)-Mäusen im Vergleich zu Wildtyp-Mäusen erheblich verschärft war. Der Schweregrad des Emphysems bei Nrf2-KO-Mäusen korrelierte eng mit dem Grad der Lungenschädigung in der Anfangsphase der Elastasebehandlung. Der stark induzierbare Ausdruck von antioxidativen und antiproteasischen Genen, der in Wildtyp-Alveolarmakrophagen beobachtet wurde, war in den Lungen von Nrf2-KO-Mäusen signifikant vermindert. Interessanterweise verzögerte die Transplantation von Wildtyp-Knochenmarkzellen in Nrf2-KO-Mäuse die Entwicklung von anfänglicher Lungenschädigung und nachfolgendem Emphysem, und diese Verbesserung korrelierte gut mit dem Auftreten von Makrophagen, die Nrf2-regulierte Antiprotease- und Antioxidantien-Gene exprimierten. Somit scheint Nrf2 seine schützenden Effekte durch die transkriptionelle Aktivierung von Antiprotease- und Antioxidantien-Genen in alveolären Makrophagen auszuüben.