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Pathological changes in the COPD lung mesenchyme – Novel lessons learned from in vitro and in vivo studies - 12/11/14

Doi : 10.1016/j.pupt.2014.04.004 
Oluwaseun Ojo a, Anna L. Lagan b, Vijayanand Rajendran c, Anita Spanjer c, Ling Chen d, e, Sukhwinder Singh Sohal f, Irene Heijink c, Robin Jones g, Harm Maarsingh h, Tillie L. Hackett i,
a Department of Physiology, University of Manitoba, and Canada Biology of Breathing Theme, Manitoba Institute of Child Health, Winnipeg, Manitoba, Canada 
b Division of Respiratory Medicine and Nottingham Respiratory Research Unit, University of Nottingham, Clinical Sciences Building, City Hospital, Nottingham, United Kingdom 
c University of Groningen, University Medical Centre, Groningen, Department of Pathology and Medical Biology, The Netherlands 
d Woolcock Institute of Medical Research, Sydney, New South Wales, Australia 
e Key Laboratory of Biorheological Science and Technology, Ministry of Education, Bioengineering College, Chongqing University, Shapingba, Chongqing, China 
f NHMRC Centre of Research Excellence for Chronic Respiratory Disease and Lung Ageing, School of Medicine, University of Tasmania, Australia 
g Department of Pulmonary Physiology and Sleep Medicine, Sir Charles Gairdner Hospital, Perth, Western Australia, Australia 
h Gregory School of Pharmacy, Palm Beach Atlantic University, West Palm Beach, FL, USA 
i Centre for Heart Lung Innovation and Department of Anesthesiology Pharmacology & Therapeutics, University of British Columbia, St Paul's Hospital, 1081 Burrard Street, Vancouver, BC V6Z 1Y6, Canada 

Corresponding author. Tel.: +1 604 682 2344x62563; fax: +1 604 806 8351.

Abstract

Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is currently the fourth leading cause of death worldwide and, in contrast to the trend for cardiovascular diseases, mortality rates still continue to climb. This increase is in part due to an aging population, being expanded by the “Baby boomer” generation who grew up when smoking rates were at their peak and by people in developing countries living longer. Sadly, there has been a disheartening lack of new therapeutic approaches to counteract the progressive decline in lung function associated with the disease that leads to disability and death. COPD is characterized by irreversible chronic airflow limitation that is caused by emphysematous destruction of lung elastic tissue and/or obstruction in the small airways due to occlusion of their lumen by inflammatory mucus exudates, narrowing and obliteration. These lesions are mainly produced by the response of the tissue to the repetitive inhalational injury inflicted by noxious gases, including cigarette smoke, which involves interaction between infiltrating inflammatory immune cells, resident cells (e.g. epithelial cells and fibroblasts) and the extra cellular matrix. This interaction leads to tissue destruction and airway remodeling with changes in elastin and collagen, such that the epithelial–mesenchymal trophic unit is dysregulated in both the disease pathologies. This review focuses on: 1 – novel inflammatory and remodeling factors that are altered in COPD; 2 – in vitro and in vivo models to understand the mechanism whereby the extra cellular matrix environment in altered in COPD; and 3 – COPD in the context of wound-repair tissue responses, with a focus on the regulation of mesenchymal cell fate and phenotype.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Chronic obstructive pulmonary disease, Inflammation, Extra cellular matrix, Epithelial–mesenchymal interactions, Novel pharmacological targets

Abbreviations : CSE, COPD, EMT, EMTU, JNK, NRF2, TGF-β, TNF-α, TSLP, WNT


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Vol 29 - N° 2

P. 121-128 - décembre 2014 Retour au numéro
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  • Ca2+ handling and sensitivity in airway smooth muscle: Emerging concepts for mechanistic understanding and therapeutic targeting
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