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18.04.2020 | CYSTIC FIBROSIS | Ausgabe 3/2020

Lung 3/2020

Age-Dependent Progression in Lung Pathophysiology can be Prevented by Restoring Fatty Acid and Ceramide Imbalance in Cystic Fibrosis

Zeitschrift:
Lung > Ausgabe 3/2020
Autoren:
Mina Youssef, Juan B. De Sanctis, Juhi Shah, Daciana Catalina Dumut, Marian Hajduch, Basil J. Petrof, Danuta Radzioch
Wichtige Hinweise
Juhi Shah and Daciana Catalina Dumut have contributed equally to this work.

Publisher's Note

Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations.

Abstract

Purpose

Cystic fibrosis (CF) is a progressive disease which causes a continuous decline in lung capacity with age. Our study aimed to investigate the age-dependent deterioration in lung function and the effects of treatment with Fenretinide formulation (LAU-7b) in Cftr knockout (KO) mice.

Methods

Non-invasive whole-body plethysmography (WBP) was done to measure the baseline lung functions of KO and wild-type (WT) mice at the ages of 2 and 4 months. Mice were then treated for 21 days with PBS or 10 mg/kg/day LAU-7b initiated at 4 and 7 months. Standard airway resistance measurements, haematoxylin and eosin staining, and analysis of lipids, and markers of oxidation were performed.

Results

The 4- and 7-month-old KO mice had significantly higher lung enhanced pause (Penh) and resistance values than age-matched WT mice and 2-month-old KO mice. Likewise, analysis of ceramides showed that PBS-treated mice had higher levels of long-chain ceramides (LCCs; C14-C18) and lower levels of very-long-chain ceramides (VLCCs; C24-C26) compared to LAU-7b-treated mice. Cftr KO mice displayed markedly greater inflammatory cell infiltration and epithelial hyperplasia at the ages of 2, 4, and 7 months compared to WT. LAU-7b treatment significantly diminished this cellular infiltration and epithelial hyperplasia compared to PBS-treated mice.

Conclusion

Our results demonstrate a progressive age-dependent decline in lung function in Cftr KO mice. Treatment with LAU-7b corrects the lipid imbalance observed in the aging KO and WT mice and, more importantly, inhibits the age-dependent deterioration in lung physiology and histopathology.

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