Acetylcholine reguleert ook luchtwegontsteking en remodeling

    Kistemaker, L.E.M. | Rijksuniversiteit Groningen | 27 maart 2015 |

De neurotransmitter acetylcholine zorgt bij astma en COPD voor luchtwegvernauwing. Maar het speelt ook een bredere rol, blijkt uit onderzoek van Loes Kistemaker. Het reguleert de chronische ontsteking en structurele veranderingen in de luchtwegen (remodeling).

Acetylcholine is de primaire neurotransmitter in de luchtwegen die zorgt voor vernauwing. Dit gaat via zogeheten muscarinereceptoren (M-receptoren). Promovendus Loes Kistemaker onderzocht de bijdrage van de individuele subtypes M-receptoren (M1, M2 en M3) tijdens astma en COPD. Zij bestudeerde dit voornamelijk in muizenmodellen voor astma en COPD en M3-knock-out muizen. De resultaten hieronder beschreven zijn van muizenstudies tenzij anders vermeld.

Rol acetylcholine bij COPD

Kistemakers onderzoek toont aan dat acetylcholine niet alleen betrokken is bij luchtwegvernauwing en slijmsecretie, maar ook bijdraagt aan luchtwegontsteking en remodeling. Deze effecten worden voornamelijk gemedieerd via M3-receptoren.
Het lijkt erop dat M3 selectieve anticholinergica de ontsteking bij COPD kunnen remmen. In het onderzoek bleek namelijk dat de M3-receptor een ontstekingsbevorderende rol speelt bij ontsteking veroorzaakt door sigarettenrook, terwijl de andere receptorsubtypes (M1 en M2) ontstekingsremmend werken. Dit ontstekingsbevorderende effect van acetylcholine (onder invloed van sigarettenrook) wordt voornamelijk gemedieerd door M3-receptoren die aanwezig zijn op de structurele cellen van de luchtwegen. Structurele cellen zijn o.a. gladde spiercellen, epitheel- en endotheelcellen in de (bloedvaten van) luchtwegen.

Allergisch astma

Kistemaker bestudeerde ook de rol van acetylcholine bij astma. Haar onderzoek suggereert dat luchtwegvernauwing, door gladde spiercontractie via M3-receptoren, een belangrijke oorzaak zou kunnen zijn voor het ontstaan van remodeling bij allergisch astma. De M1 en M2-receptoren zijn niet betrokken bij ontsteking en remodeling veroorzaakt door allergeen.

Nieuwe therapie COPD-patiënten

Acetylcholine komt vrij uit zenuwen maar ook uit epitheelcellen van de luchtwegen. Kistemaker bestudeerde het verschil tussen dit neuronaal en non-neuronaal acetylcholine. Bij patiënten met COPD bleek dat het uitschakelen van de zenuwen ervoor zorgde dat minder luchtwegvernauwing optrad. Deze denervatie is een potentiële nieuwe therapie voor COPD-patiënten. Dit is de eerste directe aanwijzing dat neuronaal acetylcholine een belangrijke rol speelt bij de luchtwegontsteking in COPD-patiënten.
Kistemaker gebruikte luchtwegepitheelcellen van gezonde donorlongen (restmateriaal bij longtransplantatie) om te kijken naar de rol van non-neuronaal acetylcholine bij astma. Het blokkeren van M-receptoren (door anticholinergica) kan de differentiatie naar slijmbekercellen in het epitheel voorkomen. Dit suggereert dat non-neuronaal acetylcholine bijdraagt aan remodeling bij astma.

Klinische implicaties

Samengevat laat het onderzoek zien dat M3-gemedieerde acetylcholine bijdraagt aan ontsteking en remodeling bij COPD en astma. Patiënten met COPD of astma zouden meer baat kunnen hebben bij anticholinergica (specifiek voor M3) dan tot nog toe is gedacht.

Keyword: Acetylcholine ontsteking remodeling muscarinereceptor anticholinergica

Terug naar het overzicht

Gratis nieuwsbrief

Blijf op de hoogte van het laatste nieuws over subsidies, zorg en onderzoek naar astma, COPD en andere longziekten.