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13.02.2019 | ACUTE LUNG INJURY | Ausgabe 2/2019

Lung 2/2019

Degradation of Lung Protective Angiotensin Converting Enzyme-2 by Meconium in Human Alveolar Epithelial Cells: A Potential Pathogenic Mechanism in Meconium Aspiration Syndrome

Zeitschrift:
Lung > Ausgabe 2/2019
Autoren:
Chintan K. Gandhi, Romel Holmes, Ira H. Gewolb, Bruce D. Uhal
Wichtige Hinweise

Publisher’s Note

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

Abstract

Background

Pancreatic digestive enzymes present in meconium might be responsible for meconium-induced lung injury. The local Renin Angiotensin System plays an important role in lung injury and inflammation. Particularly, angiotensin converting enzyme-2 (ACE-2) has been identified as a protective lung enzyme against the insult. ACE-2 converts pro-apoptotic Angiotensin II to anti-apoptotic Angiotensin 1–7. However, the effect of meconium on ACE-2 has never been studied before.

Objective

To study the effect of meconium on ACE-2, and whether inhibition of proteolytic enzymes present in the meconium reverses its effects on ACE-2.

Methods

Alveolar epithelial A549 cells were exposed to F-12 medium, 2.5% meconium, meconium + a protease inhibitor cocktail (PIc) and PIc alone for 16 h. At the end of incubation, apoptosis was measured with a nuclear fragmentation assay and cell lysates were collected for ACE-2 immunoblotting and enzyme activity.

Results

Meconium caused a fourfold increase in apoptotic nuclei (p < 0.001). The pro-apoptotic effect of meconium can be reversed by PIc. Meconium reduced ACE-2 enzyme activity by cleaving ACE-2 into a fragment detected at ~ 37 kDa by immunoblot. PIc prevented the degradation of ACE-2 and restored 50% of ACE-2 activity (p < 0.05).

Conclusion

These data suggest that meconium causes degradation of lung protective ACE-2 by proteolytic enzymes present in meconium, since the effects of meconium can be reversed by PIc.

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