The Pulmonary Neuroendocrine System: Physiological, pathological and tumourigenic aspects

Abstract

Nevroendokrine (NE) celler er en benevnelse på spesialiserte celler som finnes diffust utbredt i flere organ i kroppen og som har evnen til å produsere og skille ut hormon-liknende substanser. I lungene oppfattes ansamlinger av disse cellene som sanseorgan som monitorerer oksygen-nivået, og de spiller sannsynligvis en viktig rolle for lungenes utvikling, regulering av lungesirkulasjon og luftstrøm, samt immunrespons.

Hovedmålet med avhandlingen har vært å se på ulike sider ved lungenes NE system ved fysiologiske og patologiske tilstander, med fire delarbeider som hver for seg belyser ulike aspekt ved dette.

I det første arbeidet ble den generelle NE markøren kromogranin A (CgA) målt i blodprøver fra personer som deltok i Helseundersøkelsen i Nord-Trøndelag (HUNT 1995-97). Resultatene viste at mannlige deltakere med dårlig lungefunksjon hadde høyere nivå av CgA enn deltakere med normal lungefunksjon, som et uttrykk for NE aktivering.

Det andre arbeidet omhandler et 72 ukers eksponerings-forsøk med inhalasjon av karbon monoksid (CO) hos rotter gitt i konsentrasjoner som tilsvarer blod-verdier hos stor-røykere. Bortsett fra forstørret hjerte, ble det ikke funnet andre røyke-relaterte skader på hjerte/kar-systemet eller lungene. CO hadde ingen effekt på svulstforekomst eller forandringer i antall NE celler.

I det tredje arbeidet ble ulike NE markører undersøkt med immunhistokjemiske, immunelektronmikroskopiske og biokjemiske metoder hos pasienter med ikke-småcellet lungecancer. Hovedfunnet her var et større antall svulster positive for NE markører enn tidligere beskrevet når signalforsterkende teknikker ble brukt ved immunhistokjemi. Dette kan ha betydning for forståelsen av svulstenes biologi, og kan være uttrykk for at lungenes NE celler er opphavsceller for flere slike svulster enn tidligere antatt.

Det siste delarbeidet belyser sekresjon av substanser fra lungenes NE system ved hypoksi i en isolert, ventilert og sirkulert rottelunge-modell. Ved lave oksygennivå falt konsentrasjonen av proteinet bombesin i buffer sirkulert gjennom lungekretsløpet. I tillegg ble det funnet øket antall immunmerkede celler med calcitonin gene-related peptide, noe som tyder på redusert cellulær utskillelse ved eksponering for hypoksi. Resultatene viser at hypoksi er assosiert med raske forandringer i lungenes NE system for å opprettholde en balansert ventilasjon og sirkulasjon.

Samlet gir arbeidene økt kunnskap om det nevroendokrine system ved ulike sykdoms-prosesser som luftveisobstruksjon, inhalasjon av gasser som CO, i svulstutvikling og ved fysiologiske prosesser som hypoksi.