Pneumologie 2009; 63 - A29
DOI: 10.1055/s-0029-1202427

Zelluläre Mechanismen interstitieller Lungenerkrankungen durch Mutationen im ABCA3-Transporter

N Weichert 1, E Kaltenborn 1, M Ochs 2, S Moslavac 1, M Woischnik 1, M Griese 1
  • 1Dr. von Haunersches Kinderspital, München
  • 2Universität Bern, Institut für Anatomie

Einleitung: ABCA3 ist ein ABC-Transporter, der in der äußeren Membran von Lamellarkörperchen (LB), der intrazellulären Speicherstelle für Surfactant, zu finden ist und dort eine Rolle im Transport der Surfactant-Lipide spielt. Mutationen im ABCA3-Gen sind die häufigste genetische Ursache für Atemnotssyndrome bei Neugeborenen und bei interstitiellen Lungenerkrankungen von Kindern. Ziel unserer Studien ist die Charakterisierung der zellbiologischen Auswirkungen der klinisch relevanten Mutationen R43L, R280C und L101P auf alveoläre Typ-II (ATII) Zellen und Biogenese von LBs.

Methoden: Humane Lungen Zellen A549 wurden transient transfiziert mit Vektoren, die ein ABCA3-YFP-Fusionsprotein exprimieren. Die intrazelluläre Lokalisation des Proteins wurde mit ABCA3-YFP-Fusionsproteinen durch Immunfluoreszenz nachgewiesen. ER-Stress detektierten wir mittels Westernblot anhand des Stress-Proteins BiP sowie mittels RT-PCR anhand von XBP1-Splicing. Apoptose haben wir sowohl durch Caspase 3 Aktivierung als auch durch Annexin-V/Propidium-Iodid Färbung nachgewiesen. Abschließend erfolgte die elektronenmikroskopische Charakterisierung der LB-Morphologie.

Ergebnisse: Während Wildtyp (WT) und R43L Mutante mit LB lokalisierten, kolokalisierte R280C nur z.T. mit LB und zum anderen mit ER-Markern. Wie bereits beschrieben, war die L101P-Mutante ausschließlich im ER lokalisiert. ER-mislokalisierte Mutanten gehen mit angestiegenen Werten für ER-Stress und vermehrter Apoptose einher. Zudem war die Morphologie der LBs in R280C exprimierenden Zellen im Vergleich zum WT verändert.

Diskussion: ABCA3 Mutationen können zu einer Fehllokalisation des mutierten Proteins mit Akkumulation im ER, dadurch zu vermehrtem ER-Stress und zu Apoptose führen. Die Fehllokalisation des ABCA3-Transporters verursacht seinen Funktionsverlust und bedingt Störungen der Surfactant-Homeostase. Wir spekulieren, dass die Störung der Integrität der ATII Zellen auch deren Funktion als regenerative Stammzellen und ihre immunologischen Eigenschaften stört. Dies führt auf Organbasis zu dem klinischen Bild der interstitiellen Pneumopathie.

Unterstützt durch DFG Gr 970/3–2