Amerikanische Forscher haben ein Schlüsselgen identifiziert, das Babys ihren ersten Atemzug ermöglicht: Nur wenn das Gen namens Foxa2 korrekt arbeitet, reift die Lunge im Mutterleib vollständig aus und ist bereit, nach der Geburt die Sauerstoffversorgung zu übernehmen. Das hat das Team um Jeffrey Whitsett von der Universität von Cincinnati bei genetisch veränderten Mäusen entdeckt. Foxa2 fungiert demnach als eine Art genetischer Dirigent, der die Aktivität einer ganzen Reihe anderer Gene steuert. Über ihre Ergebnisse berichten die Forscher in der Fachzeitschrift PNAS (Online-Vorabveröffentlichung, DOI: 10.1073/pnas.0404424101).
Während des letzten Drittels der Schwangerschaft bildet sich in der Lunge eine oberflächenaktive, seifenähnliche Substanz, die aus Eiweiß- und Fettanteilen besteht und die Lungenbläschen innen auskleidet. Dieses so genannten Surfactant sorgt dafür, dass sich die Bläschen beim ersten Atemzug des Kindes nach der Geburt richtig entfalten und anschließend nicht wieder kollabieren. Frühgeborene Kinder, bei denen die Lunge noch nicht richtig ausgereift ist, haben häufig Atemprobleme, weil ihre Lunge noch nicht genügend Surfactant produziert hat.
Entscheidend für die ausreichende Produktion des Lungen-Surfactant ist das Gen Foxa2, konnten Whitsett und seine Kollegen nun zeigen. Die Wissenschaftler untersuchten Mäuse, bei denen sie das Foxa2-Gen in den Lungenzellen ganz gezielt steuern konnten. War es ausgeschaltet, zeigten die Tiere ähnliche Atemprobleme wie frühgeborene Babys. Diese Symptome waren so schwer, dass ein Teil der Mäuse kurz nach der Geburt starb. Weitere Untersuchungen zeigten den Forschern, dass Foxa2 die Aktivität der Gene koordiniert, die für die Bildung der einzelnen Eiweiß- und Fettanteile des Surfactant zuständig sind.
“Wir waren überrascht, dass ein einzelnes Gen mehrere lebenswichtige Aspekte der Lungenfunktion steuert”, kommentiert Studienleiter Whitsett die Ergebnisse. Die Wissenschaftler hoffen nun, mithilfe der Entdeckung des Master-Gens Foxa2 und seiner Wirkung neue Behandlungsansätze für Lungenproblemen bei Frühgeborenen, aber auch bei Erwachsenen entwickeln können.
ddp/bdw ? Ilka Lehnen-Beyel
