Epidermaler Wachstumsfaktor-Rezeptor (EGFR) – MAPK – nukleärer Faktor (NF)‐κB – IL8: Ein möglicher Mechanismus der Lungentoxizität, die durch Feinstaub (PM) 2.5 induziert wird

Zusammenfassung: Die Atemwegsentzündung spielt eine zentrale Rolle in der Pathophysiologie diverser Lungenerkrankungen. In dieser Studie untersuchten wir, ob die Exposition gegenüber Feinstaub (PM) 2.5, einem PM mit einem aerodynamischen Durchmesser von weniger als 2,5 µm, die entzündungsbedingte Toxizität im menschlichen Atmungssystem durch Aktivierung des epidermalen Wachstumsfaktor-Rezeptor (EGFR) Signalisierungswegs verstärkt. Durch die Analyse eines Zytokin-Antikörper-Arrays von zwei Extrakten von PM 2.5 Wasser (W‐PM 2.5) und organischen (O‐PM 2.5) löslichen Extrakten, die A549 (menschliche alveolare Epithelzellen) exponiert waren, identifizierten wir acht Zytokine, deren Expression mit W‐PM 2.5 verändert wurde und drei Zytokine mit O‐PM 2.5. Unter ihnen wurde der epidermale Wachstumsfaktor (EGF) sowohl durch W‐PM 2.5 als auch durch O‐PM 2.5 allgemein hochreguliert. Danach konnten wir in beiden Gruppen den Anstieg der EGF-Rezeptorproteinspiegel identifizieren. Ebenso wurden Anstiege in der Phosphorylierung von ERK1/2 MAP-Kinase und der Acetylierung des nukleären Faktors (NF)‐κB festgestellt. Wir detektierten auch einen Anstieg von IL‐8, der mit der entzündlichen Reaktion in Verbindung gebracht wurde. Mit der Verwendung von Erlotinib als Hemmstoff des EGFR identifizierten wir, dass Erlotinib die Phosphorylierung von EGFR, ERK1/2, die Acetylierung von NF‐κB-Proteinen beeinträchtigte und IL‐8 verringerte. Darüber hinaus konnten wir im In-vivo-Modell ähnliche Muster identifizieren. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass PM 2.5 zu einer Abnormalität im menschlichen Atmungssystem durch EGFR-, MAP-Kinase-, NF‐κB- und IL‐8-induzierte Toxizitätssignalisierung beitragen könnte.