Ziel: Erfassung und Quantifizierung von Veränderungen im Transkriptom der fetalen Lunge durch eine intrauterin chirurgisch erzeugte Zwerchfellhernie (DH) und anschließende Trachealokklusion (TO) im Kaninchen-Model.
Methodik: Die Sequenzierung des gesamten Transkriptoms (mittels RNA-Seq) und die darauffolgende Signalweganalyse wurde in der Lunge von Kaninchenfeten am Termin (Tag 30 der Schwangerschaft), nach dem chirurgischen Verursachen einer Zwerchfellhernie am Tag 23 (pseudoglanduläre Phase) mit oder ohne TO an Tag 28 (sakkuläre Phase), durchgeführt. Unoperierte Feten wurden als negative Kontrollen in die Analyse einbezogen. Spezielle Software (iRegulon plugin für Cytoscape; STEM) wurde verwendet, um den Einfluss von übergeordneten Transkriptionsfaktoren zu bestimmen und um Cluster mit ähnlichen Veränderungen der Genexpression zu identifizieren.
Ergebnis: Es wurden 11.267 Gene erfasst. Anlegen der Zwerchfellhernie war assoziiert mit einer signifikanten (false discovery rate: 0,1; fold change: 2) Dysregulierung von 378 Genen im Vergleich zu den unoperierten Kontrollen. Die darauffolgende TO führte zu einer Veränderung der Genexpression in 157 Genen. Im Vergleich zu den negativen Kontrollen waren 106 Gene dysreguliert in der DH+TO Gruppe. Zahlreiche Schlüssel-Gene für die embryonale Entwicklung zeigten Veränderungen der Genexpression und konnten den Clustern zugeordnet werden. 22% der dysregulierten Gene waren Zielgene des Transkriptionsfaktors FOXJ1. Insgesamt zeigte die Anaylse, dass das Transkriptom in der DH+TO Gruppe, der unoperierten Gruppe ähnlicher ist als der DH Gruppe ohne TO.
Schlussfolgerung: Das Transkriptom in Feten mit chirurgisch erzeugter Zwerchfellhernie ist nach TO den unoperierten Kontrollen ähnlicher als den Feten ohne TO. Die hier erstellte Datenbank ermöglicht einen detaillierten Einblick in den Einfluss der fetalen TO auf das pulmonale Transkriptom und kann genutzt werden um adjuvante Therapien zu entwickeln.
