Promotie I. (Isabella) Cattani Pinto Cavalieri

Air pollution exposure of lung models

Luchtvervuiling is globaal een zorgwekkend gezondheidsprobleem en is één van de voornaamste risicofactoren voor sterfte geassocieerd met respiratoire complicaties. In toenemende mate komt naar voren dat luchtvervuiling inflammatie en oxidatieve stress kan induceren in de longen. Daarentegen, van de intracellulaire ‘second messenger’ cAMP is bekend dat het luchtwegontsteking, oxidatieve stress en mitochondriale dysfunctie kan reduceren. Met name dit laatste proces is een belangrijk onderwerp van onze studies, aangezien een associatie tussen mitochondriale dysfunctie en chronische luchtwegziektes, waaronder COPD en astma, is gepostuleerd.
Luchtvervuiling bestaat voor een belangrijk deel uit fijnstof, waaronder diesel uitlaatdeeltjes (‘diesel exhaust particles’, DEP) die sterk giftige bestanddelen bevatten. In dit proefschrift hebben wij de effecten van acute en chronische blootstelling aan DEP en biodiesel fijnstof op de (patho)fysiologie van de long onderzocht door gebruik te maken van humane bronchiale epitheelcellen en muizenmodellen. De beschreven studies laten zien dat blootstelling aan fijnstof luchtwegontsteking, oxidatieve stress en epitheliale-mesenchymale transitie induceert. Daarnaast tonen we aan dat DEP expositie leidt tot een verstoring in het cellulaire vermogen om cAMP te genereren; een fenomeen waarvan wij denken dat het in belangrijke mate gemedieerd wordt door mitochondriale nanodomeinen. Onze studies identificeren tevens het veelbelovende therapeutische vermogen van behandeling met dimethylfumaraat (DMF) om DEP-geïnduceerde parameters van ontsteking, oxidatieve/nitrosatieve stress en algehele longschade tegen te gaan. Het ontrafelen van de precieze mechanismen die ten grondslag liggen aan de effecten van DMF op de ontstekingsrespons en het antioxidantsysteem is onderdeel van onze toekomstige studies.

Promotores: prof. dr. M. Schmidt en prof.dr. S. dos Santos Valenca