KNAW

Research

The role of hyaluronic acid fragments in the continuation of the chronic...

Pagina-navigatie:


Update Research data


Title The role of hyaluronic acid fragments in the continuation of the chronic inflammation process in patients with COPD
Period 01 / 2002 - unknown
Status Completed
Research number OND1286108

Abstract

Lung damage and lung inflammation occurring in COPD patients is associated with the degradation of the extracellular matrix, which provides the lungs with an elastic and strong structure. Recent studies have demonstrated that small fragments of the extracellular matrix component hyaluronic acid may have a strongly inflammation enhancing activity. Exposure of alveolar macrophages, which are abundant in the lung, to these fragments has proven to induce the production of inflammation stimulating cytokines and chemokines. Larger fragments of the hyaluronic acid did not have these properties. In the lungs of COPD patients raised levels of this hyaluronic acid appeared to occur. On the basis of these observations it is hypothesized that, due to exposure of the lung to provoking substances, small hyaluronic fragments are formed in the lungs of COPD patients, which contribute to the inflammation reaction in the lung and eventually result in a chronic inflammation.To test this hypothesis the relation between the hyaluronic acid fragments in the lungs of patients and the local inflammation will be further investigated. It will also investigated whether there is a relationship between the amount of hyaluronic acid fragments and the inflammation processes in the lung. Also in the lung tissue itself hyaluronic acid fragments will be measured. As measure for the inflammation processes in the lung the migration of inflammatory cells in the lung, as well as the presence of cytokines and chemokines, will be determined. In addition it will be investigated whether alveolar macrophages obtained from the lungs of COPD patients react differently to hyaluronic acid fragments than alveolar macrophages obtained from control persons. Besides alveolar macrophages many neutrophils are present in the lungs of COPD patients. These cells play an important role in the defence against xenobiotics, but, if stimulated too strongly, may be harmful for the own lung tissue. Therefore it will also be examined whether neutrophils are activated by hyaluronic acid fragments. Additionally it will be investigated whether the activation of alveolar macrophages and neutrophils with cytokines influences the reactivity of these cells to hyaluronic acid fragments.

Abstract (NL)

COPD, wat staat voor chronic obstructive pulmonary disease, is een frequent voorkomende aandoening van de luchtwegen en longen, die wordt gekenmerkt door een chronische irreversibele luchtstroombeperking, en vormt een belangrijke oorzaak voor morbiditeit en mortaliteit. De oorzaak van COPD is nog onbekend, maar uit zowel klinische als basale onderzoeksresultaten blijkt de aanwezigheid van ontstekingsprocessen in de longen van COPD-patiënten, welke wordt gekenmerkt door migratie van neutrofielen, macrofagen en T-cellen naar de long. Alhoewel roken één van de belangrijkste risicofactoren is voor deze aandoening, ontwikkelt maar een deel van de rokers COPD, hetgeen suggereert dat tot nu toe onbekende processen een rol spelen in het ontstaan van de aandoening. Onderzoek heeft aangetoond dat de lokale ontstekingsprocessen voortduren, ook al wordt blootstelling aan irriterende stoffen, die de ziekte hebben veroorzaakt, gestopt. Dit betekent dat er sprake is van chronische ontstekingsprocessen in de longen van deze patiënten De oorzaak van deze chronische ontstekingsprocessen is echter niet duidelijk. De longbeschadiging en longontsteking die optreedt bij patiënten met COPD is geassocieerd met afbraak van de extracellulaire matrix, die de structuur die de longen elasticiteit en stevigheid geeft. Recente studies hebben aangetoond dat kleine fragmentjes van extracellulaire matrix component hyaluronzuur, een sterk ontstekings-bevorderend effect kunnen hebben. Blootstelling van alveolaire macrofagen, welke in grote aantallen in de long voorkomen, aan deze fragmenten induceerde de productie van cytokines en chemokines, stoffen die de ontstekingsreactie doen toenemen. Grotere fragmenten van het hyaluronzuur vertoonde deze eigenschappen niet. In longen van patiënten met COPD bleken verhoogde hoeveelheden van dit hyaluronzuur voor te komen. Op basis van deze waarnemingen hebben wij de hypothese geformuleerd dat ten gevolge van blootstelling van de long aan irriterende stoffen kleine hyaluronzuurfragmenten gevormd worden in longen van COPD-patiënten, die bijdragen aan de ontstekingsreactie in de long en uiteindelijk leiden tot een chronische ontsteking.Om onze hypothese te testen zullen we de relatie tussen de hyaluronzuurfragmenten aanwezig in de longen van patiënten en de lokale ontsteking verder gaan onderzoeken. Hiertoe zullen we in longspoelsel verkregen van patiënten hyaluronzuurfragmenten meten en tevens analyseren hoe groot ze zijn. Ook zullen we nagaan of er een relatie bestaat tussen de hoeveelheid van de hyaluronzuurfragmenten en de onstekingsprocessen in de long. Ook in het longweefsel zelf zullen we hyaluronzuurfragmenten meten. Als maat voor de ontstekingsprocessen in de long zal de migratie van inflammatoire cellen in de long, alsook de aanwezigheid van cytokines en chemokines, bepaald worden. Daarnaast zullen we nagaan of alveolaire macrofagen verkregen uit de longen van COPD-patiënten anders reageren op hyaluronzuurfragmenten dan alveolaire macrofagen verkregen van controle personen. Naast alveolaire macrofagen zijn in longen van COPD-patiënten veel neutrofielen aanwezig. Deze cellen spelen een belangrijke rol in de verdediging tegen vreemde stoffen, maar kunnen, indien ze te sterk gestimuleerd worden, schadelijk zijn voor het eigen longweefsel. Daarom zullen we in onze studies ook nagaan of neutrofielen geactiveerd worden door hyaluronzuurfragmenten. Daarnaast willen we onderzoeken of het activeren van alveolaire macrofagen en neutrofielen met cytokines invloed heeft op de reactiviteit van deze cellen op hyaluronzuurfragmenten. Met behulp van deze studies verwachten we meer inzicht te krijgen in de rol die de extracellulaire matrix component hyaluronzuur speelt in het in gang houden van de ontstekingsprocessen in de longen van COPD-patiënten. De toegenomen kennis over deze processen kan bijdragen aan het ontwikkelen van nieuwe en meer specifieke therapieën ter behandeling van COPD.

Related organisations

Related people

Project leader Prof.dr. W.A. Buurman
Project leader Prof.dr. E.F.M. Wouters

Classification

A70000 Public health and health care
D21300 Biochemistry
D21800 Immunology, serology
D23220 Internal medicine

Go to page top
Go back to contents
Go back to site navigation