Tachykininerge Nerven der Maus bei chronisch-entzündlichen Atemwegserkrankungen

Abstract

Es ist bekannt, dass eine Reihe von Stimuli wie Capsaicin, Bradykinin, hyper- osmotische Salzlösung und Zigarettenrauch in der Lage sind, sensible Atemwegs- neurone zu aktivieren und zu einer Freisetzung von einer Vielzahl von Mediatoren wie Tachykinine Substanz P (SP) und Neurokinin A (NKA) zu führen. Tachykinine sind mit-verantwortlich für die nasale Hyperreaktivität, die bronchiale Obstruktion und die chronischen Entzündungen in den Atemwegen. Im Gegensatz zu zahlreichen Informationen über deren pharmakologischen Effekten ist der Mechanismus der Biosynthese und die Freisetzung von Tachykininen wenig bekannt. In der vorliegenden Arbeit wurde die Tachykinin-Induktion in trigeminalen nasalen Neuronen unter Exposition von NGF und in atemwegspezifischen vagal-sensiblen Neuronen bei der allergischen Atemwegsentzündung untersucht. Mit Hilfe von neuronal Tracing-Technik im Mausmodell für die allergische Atemwegs-entzündung konnte die Effekte von NGF und OVA an der Induktion von Tachykininen in sensiblen Neuronen nachgewiesen werden. Nach NGF-Applikation wurden Tachykinine in glutamin-negativen, neurofilament-positiven und neurofilament-negativen Neuronen nachgewiesen. Die Ergebnisse lassen vermuten, dass nasal-spezifische trigeminale Neurone aus einer heterogenen Subpopulationen von Neuronen bestehen. In weiteren Experimenten konnte nach der Sensibilisierung mit OVA eine Tachykinin- Induktion in sensiblen atemwegsspezifischen Neuronen mit myelinisierten Axonen nachgewiesen werden. Sehr wahrscheinlich handelt sich hier um eine ganz neue neuronale Subpopulation, die durch einen Stimulus wie ein Allergen mit der Synthese und Freisetzung von pro-inflammatorischen Neuropeptiden reagieren. Allergisierung führt zu einer Erhöhung von NGF, dieses verstärkt die Freisetzung und Induktion von Tachykininen aus sensiblen Neuronen mit einer Verstärkung der neurogenen Atemwegsentzündung.

It is known that a variety of stimuli such as capsaicin, bradykinin, hyperosmotic saline solution and cigarette smoke can activate sensitive respiratory neurons and a release of a variety of mediators such as tachykinins substance P (SP) and neurokinin A (NKA). Tachykinins are responsible for nasal hyperreactivity, bronchial obstruction and chronic inflammation in the airways. Unlike a lot of information about its pharmacological effects, the mechanism of biosynthesis and release of tachykinins is little known. In the present study, tachykinin induction was investigated in nasal trigeminal neurons under exposure of nerve growth factor (NGF) and in sensory airway-specific vagal neurons in allergic airway inflammation. Due to the help of neuronal tracing technique in a mouse model of allergic airway inflammation, it was possible to show the effects of NGF and ovalbumin A (OVA) in the induction of tachykinins in sensory neurons. After NGF application, tachykinins were detected in glutamine-negative, neurofilament-positive and neurofilament-negative neurons. The results suggest that nasal-specific trigeminal neurons are composed of heterogeneous subpopulations. In further experiments was detected a tachykinin induction after OVA-sensitization in myelinated axons of airway-specific sensory neurons. Most likely there is a quite new neuronal subpopulation, which due to a stimulus such as an allergen, responds with synthesis and release of pro- inflammatory neuropeptides. Sensitization leads to an increase of NGF, this enhances the release and induction of tachykinins from sensory neurons with a potentiation of neurogenic airway inflammation