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Rauchen verändert die Genaktivität in der Lunge

12.07.2004
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Rauchen verändert die Genaktivität in der Lunge

von Conny Becker, Berlin

Rauchen steigert in den Epithelzellen der großen Atemwege die Expression von Genen, die antioxidative und den Metabolismus von Fremdstoffen vorantreibende, also schützende Funktionen regulieren. Darüber hinaus sind jedoch auch verschiedene vermeintliche Onkogene überexprimiert, während einige Tumor-Supressor-Gene unterexprimert sind. Dies berichten Forscher von der Boston University School of Medicine in einer Online-Vorabveröffentlichung des amerikanischen Fachmagazins PNAS.

Forscher um Avrum Spira entnahmen für ihre Untersuchungen 23 Nichtrauchern, 34 Rauchern und 18 ehemaligen Rauchern Epithelzellen, indem sie die Zellen bei einer Bronchoskopie „abbürsteten“. Von ihrer speziellen Bürste extrahierten die Forscher die RNA und konnten in Microarrays die aktiven Gene bestimmen. Dabei fanden sie heraus, dass im Vergleich zu Abstinenten 97 Gene bei Rauchern unterschiedlich stark exprimiert wurden. Drei der Raucher wiesen allerdings nahezu das gleiche Expressionsmuster auf wie Nichtraucher, hatten also keinen Schutzeffekt. Einer dieser drei entwickelte im darauffolgenden Jahr Lungenkrebs. Ohne die verstärkte Aktivierung der Gene, die für eine schützende Entgiftung sorgen, könnte das Lungenkrebsrisiko noch größer sein, vermuten die Forscher. Ob diese Untergruppe die 10 bis 15 Prozent der Raucher repräsentiert, die schließlich einen Lungentumor entwickeln, sei jedoch noch unklar.

Die Untersuchung zeigte auch, dass Gene, die Entzündungsreaktionen in der Lunge regulieren, bei Rauchern unterexprimiert sind. Dies wiederum könnte erklären, warum Zigarettengenuss chronisch-obstruktive Bronchitis auslöst. Probanden, die vor mehr als zwei Jahren aufgehört hatten zu rauchen, unterschieden sich in ihrem Genexpressionsprofil nahezu nicht von Nichtrauchern. Dennoch erreichten 13 Gene selbst nach einem Rauchstopp vor 20 bis 30 Jahren nicht ihr normales Aktivitätsniveau wieder. Unter ihnen identifizierten die Forscher eine Reihe mutmaßlicher Tumor-Supressor- sowie Onkogene. Diesen permanenten Veränderungen schreiben die Autoren das weiterhin geringfügig erhöhte Lungenkrebsrisiko von ehemaligen Rauchern zu.

Quelle: Spira, A., et al., Effects of cigarette smoke on the human airway epithelial cell transcriptome. www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.0401422101

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