Redox-Dependent Calpain Signaling in Airway and Pulmonary Vascular Remodeling in COPD

De calcium-afhankelijke cytosolische, neutrale, thiol endopeptidases, calpains, voeren een beperkte splitsing uit van hun substraten waardoor hun functies irreversibel veranderen. Er is aangetoond dat calpains betrokken zijn bij verschillende fysiologische processen zoals celmotiliteit, proliferatie, celcyclus, signaaltransductie en apoptose. Overactivering van calpaïne of mutaties in de calpaïnegenen dragen bij tot een aantal pathologische aandoeningen, waaronder neurodegeneratieve aandoeningen, reumatoïde artritis, kanker en longaandoeningen. Hoge concentraties van reactieve zuurstof- en stikstofspecies (RONS) afkomstig van sigarettenrook of vrijgesteld door talrijke celtypes zoals geactiveerde ontstekingscellen en andere ademhalingscellen veroorzaken oxidatieve en nitrosatieve stress die bijdraagt tot de pathogenese van COPD. RONS en calpain spelen een belangrijke rol in de ontwikkeling van luchtweg- en pulmonale vasculaire remodellering in COPD. Gepubliceerde gegevens tonen aan dat een verhoogde RONS productie geassocieerd is met een verhoogde calpaine activering en/of een verhoogd calpaine eiwit niveau, wat leidt tot epitheliale of endotheliale barrière disfunctie, neovascularisatie, longontsteking, verhoogde gladde spiercel proliferatie, en afzetting van extracellulaire matrix eiwitten. Verder onderzoek van de redox-afhankelijke calpaine signalering kan toekomstige doelen opleveren voor de preventie en behandeling van COPD.