Leta i den här bloggen


tisdag 6 november 2018

Hengitysteiden epiteelin suojaavat viskoelastiset kosteat nesteet (Airway surface liquid lining), Tärkeä CFTR

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3783221/
. 2013 Oct 1; 1(4): e24997.
Published online 2013 May 30. doi:  [10.4161/tisb.24997]
PMCID: PMC3783221
PMID: 24665407

Barrier function of airway tract epithelium

Artikkeliin liittyy kuva ja myös kappale, jossa kerrotaan musiineista. Olennaista hengitystie-epiteelin puhdistumisessa  haitallisisita tekijöistä ja limasta, joka pyydystää näitä haitatekijöitä, on mukokiliaarinen funktio. Värekarvatoiminta. Värekarvat iskevät siihen suuntaan että kaikki poistettava lima todellakin  nousee keuhkoteistä ulospäin ja poistuu, nousevaa materiaalia sitten niellään ja mahanlaukun  tehokkaat hapot ja entsyymit hoitavat  haittatekijöideen hajoittamisen ja toisaalta  keho hyödyntää  osasia siitä, mitä runsaasta glykopeptidi ja surfaktanttimaterialista on hyödynnettävissä ja uudelleen käytettävissä. Nehän ovat kehon työkaluja, joiden valmistustahti on  nopea.  Jos niiden materiaali esim jatkuvasti  "yskittäisiin ulos kehosta ja syljettäisiin pois", tästä tulisi nopeasti  energia- ja ravintoainevaje.   Terveillä ihmisillä tämä hengitysteiden  jatkuva puhdistumistapahtuma  on niin alitajuista, ettei sitä  molekulaarista kiertokulkua edes huomaa panna merkille.  Mukokiliaarinen funktio  kuvaa  yksityiskohtia tästä tapahtumasta.  On huomattava , että tupakansavu lamaa tämän mukokiliaarisen värekarvaliikkeen, eikä ihme että siitä tulee ärsytysyskää"tupakkayskää" ja lopulta ihminen koettaa yskiä nämä eritteet ulos kehosta ja vuosien varrella  teitysti tulee laihtumista ja energiavaje, mikä on tyypillistä  ja aiheuttaa  ravintosuosituksiin keuhkopotilaiden kohonneet energiansaannin suositukset.
 An external file that holds a picture, illustration, etc.
Object name is tisb-1-e24997-g1.jpg

Mucociliary Function of the Airway Epithelium

The major players that contribute to the mucociliary function of airway epithelium are mucus and cilia. While the mucus traps inhaled pathogens and other particulate material, coordinated beating of cilia sweeps the trapped material away from the lungs toward the pharynx. The efficient transport of mucus is dependent on the rate of ciliary beating as well as the hydration of mucus, which contributes to its viscoelastic properties., In general, more hydrated mucus is cleared more efficiently from the lungs.
  •  Suomennosta: Hengitystie-epiteelin  mukokiliaariseen funktioon vaikuttaa osaltaan päätekijöinä  MUKUS ( lima) ja värekarvat   KILIAT.  Mukus pyydystää sisäänhengitettyjä patogeenejä ja muita partikkeliaineksia ja värekarvojen koordinoitu iskuliike pyyhkäisee  pyydystettyä materiaalia poispäin keuhkoista kohti nielua. Mukus-liman tehokas poiskuljetus on riippuvainen värekarvojen iskutahdista ja mukusliman hydraatioasteesta. Liman vesipitoisuus osaltaan  vaikuttaa sen viskoelastisiin ominaisuuksiin.  Yleensäkin mitä  hydroituneempaa  mukuslima on,  sitä tehokkaammin sitä  pystyy poistamaan keuhkoista. 
The airway mucus contains more than 200 proteins, and is secreted by both goblet cells and submucosal glands. The main component of airway mucus are mucins, which are high molecular weight glycoproteins that cross link to form the structural framework of the mucus barrier., At least 12 mucins are detected in human lungs. Of these, MUC5AC and MUC5B are the predominant mucins in normal airways. MUC5AC is mainly produced by goblet cells, while MUC5B is predominantly produced by submucosal glands.,
  • Suomennosta.  Hengitysteiden mukuslima  sisältää yli 200 proteiinia  ja niitä erittyy sekä gobletin soluista että limakalvonalaisista rauhasista. Hengitysteiden mukusliman pääkomponenttina ovat musiinit, jotka ovat suurimolekyylipainoisia glykoproteiineja, jotka  poikkisidoksin muodostavat   mukuslimaesteen strukturoidun verkoston.  On havaittu ainakin 12 musiinia ihmisen keuhkoista. Näistä MUC5AC ja MUC5B  ovat  vallitsevat musiinit normaaleissa ilmateissä.  MUC5AC tuottuu pääasiassa gobletin soluista kun taas MUC5B tuottuu pääasiallisesti  limakalvonalaisista rauhasista.
 In healthy individuals, circadian rhythms regulate normal mucus secretion, principally through the vagal nerve. However in patients with inflammatory airway diseases, mucus hypersecretion from metaplastic and hyperplastic goblet cells contributes to obstruction of airways. Various inflammatory mediators, such as tumor necrosis factor -α, IL-1β, IL-13, IL-17, neutrophil elastase, growth factors such as EGF and TGF, and environmental factors such as cigarette smoke, allergens and microbial pathogens have all been shown to stimulate hypersecretion of mucus.- Therapies targeted to limit exaggerated mucus hypersecretion in addition to modulating mucociliary clearance in chronic airways disease may prevent airways obstruction.
  • Terveillä yksilöillä  vuorokauden aikaan liittyvät  kirkadiset  rytmit säätelevät normaalia mukusliman eritystä, pääasiallisesti vagushermon välityksellä.  Kuitenkin niillä henkilöillä,  joilla on tulehduksellisia hengitysteiden tauteja,  vaikuttaa metaplastisista ja hyperplastisista gobletin soluista peräisin oleva  liiallinen mukuslimaeritys  ilmateihin tukosta.  Monet  tulehdukselliset  välittäjätekijät  (TNF-alfa,  interleukiinit IL-1beta, IL-13, IL-17, neutrofiilielastaasi, kasvutekijät EGF ja TGF) ja miljöötekijät kuten tupakansavu, allergeenit ja mikrobiaalit patogeenit ovat osoittautuneet olevan   mukusliman liikaerityksen stimulaattoreita. Kroonisen hengitystietaudin  terapioissa koetetaan rajoittaa kiihtynyttä  mukusliman liikaeritystä ja moduloida mukokiliaarista puhdistumaa, jotta voitaisiin estää hengitysteitten ahtautuminen.  
The rate of mucociliary clearance depends on the composition of the airway surface liquid (ASL) lining the airway surface. ASL is made up of two layers, an upper viscoelastic layer of mucins secreted by the goblet cells and submucosal glands, which floats on a lower periciliary layer containing large membrane-bound glyocproteins, as well as tethered mucins (muc-1, muc-4 and muc-16).,   The periciliary layer is relatively less viscous, approximately 7 µM in height which corresponds to a length of outstretched cilia and acts as a lubricating layer for cilia to beat.,,
  • Suomennosta. Mukokiliaarisen  puhdistuman tahti riippuu hengitysteiden pintaa verhoavasta nestettä sisältävästä kerroksesta,  pintakerroksen kosteutuneisuudesta, kimmosta  (airway  surface liquid, ASL). 
  • Tämä kosteusverho   muodostuu kahdesta  kerroksesta: yläkerta on  viskoelastista musiinia, joka erittyy gobletin soluista ja limakalvonalaisista rauhasista ja kelluu  värekarvaperiferisen alakerran  päällä. 
  • Alakerta muodostuu suurista kalvoon sitoutuneista glykoproteiineista ja niihin   liittyneistä musiineista (muc-1, muc-4 ja muc-16). Perikiliaarinen  kerros, värekarvaperiferia  on suhteellisesti vähemmän viskoosista ja sen paksuus on 7 um, mikä vastaa  pystyssä olevan värekarvan korkeutta ja kerros toimii  lubrikoivana, jotta värekarvojen iskuliike  voi tapahtua.
Hydration of ASL is regulated by coordinated activity of Chloride secretion (Cl-) and Sodium (Na+) absorption channels. The combination of Cl- secretion and reduced reabsorption of Na+ favors normal ASL hydration and efficient mucociliary clearance. In normal airways, the coordinated functioning of ATP-activated cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR), calcium-activated Cl channel (CaCC), outwardly rectifying Cl- channel (ORCC), Cl- channel 2 (CLC2), and epithelial Na+ channel (ENaC) regulate the ASL hydration. CFTR negatively regulates ENac and therefore absent or dysfunctional CFTR increases ENaC activity leading to hyperabsorption of Na+, an increased driving force for fluid reabsorption resulting in reduced ASL depth and impaired mucociliary clearance as observed in the chronic airway disease cystic fibrosis.
  •  Suomennosta. Kosteusverhon kimmoista vesipitoisuutta säätelee kloridin (Cl-)  eritykseen   ja natriumin (Na+)  imeytymiseen  erikoistuneiden kanavien koordinoitu aktiivisuus.   Normaalia kosteusverhon hydraatiotilaa  ja tehokasta mukokiliaarista  puhdistumaa suosii   kloridin erittyminen   ja alentunut natriumin takaisin absorboituminen kombinoituneina.  ( Samallahan Na+ ja  Cl- jonit  vetävät  ympärilleen  vesimolekyylejä  dipoleja ja  eritteeseen  vettä).   Tähän kosteusverhon  vesipitoisuuden säätelyyn osallistuu usea jonikanava kuten:
CFTR (ATP-energialla aktivoituva  kanava joka on kystisessä fibroosissa kompromittoitunut ja  kantaa sen takia nimeä "kystisen fibroosin  kalvonläpijohtuvuuden säätelijä" )
CaCC ( kalsiumjoneista aktivoituva  jonikanava)
ORCC ( ulospäin suuntautuvaa virtausta  suorittava kloridijonikanava)
CLC2  ( kloridijonikanava 2)
ENaC ( epiteelisolun natriumjonikanava).
CFTR-kanava  säätelee  negatiivisesti  epiteliaalista natriumjonikanavaa - ja  täten ymmärtää, että CFTR- funktion  poisjääminen ( CF- taudissa) lisää  ENaC- jonikanavan   aktiivisuutta  ja vaikuttaa että natriumia absorboituukin liikaa soluun päin ( eikä solusta ulospäin)  ja samalla   natriumjoni kiskoo vettä  mukanaan soluun päin ja  solupinnan kosteusverho menettää kimmonsa,  madaltuu, ja mukokiliaarinen puhdistuma huononee. Tällaista  hankaluutta   kroonisessa  hengitystietaudisa  kuten  CF.
 ...
  •  Mucin glycoproteins have been shown to interact with several respiratory pathogens including Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Heamophilus influenzae, Streptococcus pneumonia, Burkholderia cenocepacia, influenza virus, adenovirus, and coronavirus.- The bound pathogens which are cleared under normal conditions may persist in the airway lumen when the mucociliary clearance is impaired, and initiate an inflammatory response which can damage the airway epithelium. However, the impact of the interaction of mucin glycoproteins with pathogens in vivo is yet to be established.

MUSIINIGLYKOPROTEIINIT  näyttävät tekevän interaktiota useaan  hengitystiepatogeeniin kuten bakteereihin  ja viruksiin:
Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Haemophilus inlfuenzae, Streptococcus pneumoniae, Burkholderia cepacia;
influenza virus, adenovirus and coronavirus .
Jos mukuslimaan pyydystettyä   ei saadakaan puhdistumaan keuhkoista,  sellaista saattaa jäädä pintyneesti ilmateiden onteloon, jos mukokiliaarinen puhdistustoiminta on viallista ja silloin voi alkaa  tulheduksellinen vaste ja siitä epiteeli voi kärsiä vauriota.  Kuitenkaan  musiiniglykoproteiinien interaktiota patogeenien kanssa in vivo ei ole vielä  tarkasti  varmistettu.

(Kommemntti:  Kyse on kuteinkin eräänlaisesta monipuolisesta patogeenin tunnistusmekanismista ja luonnollisen immuniteetin etulinjan puolustusjärjestelmästä.  Tässä MUCUS  tunnistaa  patogeenin  lukemattomilla epitoopeillaan). 
Muistiin 6.11. 2018  Jatkan nyt MUC 6 asista. 
 
 
Lisäys 18.3. 2022
. 2022 Mar 16;79(4):192.
doi: 10.1007/s00018-022-04215-3.
Targeting the E1 ubiquitin-activating enzyme (UBA1) improves elexacaftor/tezacaftor/ivacaftor efficacy towards F508del and rare misfolded CFTR mutants
Affiliations

Inga kommentarer:

Skicka en kommentar