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Erschienen in: Current Allergy and Asthma Reports 11/2020

01.11.2020 | Basic and Applied Science (I Lewkowich, Section Editor)

Pulmonary Surfactants: a New Therapeutic Target in Asthma

verfasst von: Youngwoo Choi, Jaehyuk Jang, Hae-Sim Park

Erschienen in: Current Allergy and Asthma Reports | Ausgabe 11/2020

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Abstract

Purpose of Review

Lung tissues are highly susceptible to airway inflammation as they are inevitably exposed to inhaled pathogens and allergens. In the lungs, clearance of infectious agents and regulation of inflammatory responses are important for the first-line defense, where surfactants play a role in host defense mechanisms. In this review, clinical significance of pulmonary surfactants in asthma has been highlighted.

Recent Findings

Surfactants, such as surfactant protein A (SP-A) and SP-D released from alveolar epithelium, reduce pathogen infection and control immune-cell activation. Especially, SP-D directly binds to eosinophil surface, leading to inhibition of extracellular trap formation and reduction in airway inflammation. Production of surfactants is commonly determined by both genetic (single nucleotide polymorphisms) and environmental factors influencing processes involved in the development of asthma. In addition, nintedanib (an intracellular inhibitor of tyrosine kinases) could increase SP-D levels and is used in patients with idiopathic pulmonary fibrosis. These findings may provide a possible application of SP-D in asthma.

Summary

Surfactants are key players contributing to host defense through maintaining the immune system. As clinical implications of surfactants involved in asthma have been suggested, further translational studies are needed to apply surfactants as an effective therapeutic target in patients with asthma.
Literatur
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Zurück zum Zitat Crouch E, Persson A, Chang D, Heuser J. Molecular structure of pulmonary surfactant protein D (SP-D). J Biol Chem. 1994;269(25):17311–9.PubMed Crouch E, Persson A, Chang D, Heuser J. Molecular structure of pulmonary surfactant protein D (SP-D). J Biol Chem. 1994;269(25):17311–9.PubMed
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Zurück zum Zitat •• Wang J, Li P, Yu Y, Fu Y, Jiang H, Lu M, et al. Pulmonary surfactant-biomimetic nanoparticles potentiate heterosubtypic influenza immunity. Science. 2020;367(6480). https://doi.org/10.1126/science.aau0810 This article highlighted the development of pulmonary surfactant-biomimetic liposomes to effectively avert exaggerated inflammation in the lung. •• Wang J, Li P, Yu Y, Fu Y, Jiang H, Lu M, et al. Pulmonary surfactant-biomimetic nanoparticles potentiate heterosubtypic influenza immunity. Science. 2020;367(6480). https://​doi.​org/​10.​1126/​science.​aau0810 This article highlighted the development of pulmonary surfactant-biomimetic liposomes to effectively avert exaggerated inflammation in the lung.
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Zurück zum Zitat Kloepfer KM, Lee WM, Pappas TE, Kang TJ, Vrtis RF, Evans MD et al. Detection of pathogenic bacteria during rhinovirus infection is associated with increased respiratory symptoms and asthma exacerbations. J Allergy Clin Immunol. 2014;133(5):1301–1307, 7 e1–3. doi:https://doi.org/10.1016/j.jaci.2014.02.030. Kloepfer KM, Lee WM, Pappas TE, Kang TJ, Vrtis RF, Evans MD et al. Detection of pathogenic bacteria during rhinovirus infection is associated with increased respiratory symptoms and asthma exacerbations. J Allergy Clin Immunol. 2014;133(5):1301–1307, 7 e1–3. doi:https://​doi.​org/​10.​1016/​j.​jaci.​2014.​02.​030.
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Zurück zum Zitat van de Wetering JK, van Eijk M, van Golde LM, Hartung T, van Strijp JA, Batenburg JJ. Characteristics of surfactant protein A and D binding to lipoteichoic acid and peptidoglycan, 2 major cell wall components of gram-positive bacteria. J Infect Dis. 2001;184(9):1143–51. https://doi.org/10.1086/323746.CrossRefPubMed van de Wetering JK, van Eijk M, van Golde LM, Hartung T, van Strijp JA, Batenburg JJ. Characteristics of surfactant protein A and D binding to lipoteichoic acid and peptidoglycan, 2 major cell wall components of gram-positive bacteria. J Infect Dis. 2001;184(9):1143–51. https://​doi.​org/​10.​1086/​323746.CrossRefPubMed
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Zurück zum Zitat • Choi Y, Lee DH, Trinh HKT, Ban GY, Park HK, Shin YS, et al. Surfactant protein D alleviates eosinophil-mediated airway inflammation and remodeling in patients with aspirin-exacerbated respiratory disease. Allergy. 2019;74(1):78–88. https://doi.org/10.1111/all.13458 This article suggested a possible approach for enhancing surfactant protein expression in airway epithelial cells.CrossRefPubMed • Choi Y, Lee DH, Trinh HKT, Ban GY, Park HK, Shin YS, et al. Surfactant protein D alleviates eosinophil-mediated airway inflammation and remodeling in patients with aspirin-exacerbated respiratory disease. Allergy. 2019;74(1):78–88. https://​doi.​org/​10.​1111/​all.​13458 This article suggested a possible approach for enhancing surfactant protein expression in airway epithelial cells.CrossRefPubMed
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Zurück zum Zitat Borron PJ, Crouch EC, Lewis JF, Wright JR, Possmayer F, Fraher LJ. Recombinant rat surfactant-associated protein D inhibits human T lymphocyte proliferation and IL-2 production. J Immunol. 1998;161(9):4599–603.PubMed Borron PJ, Crouch EC, Lewis JF, Wright JR, Possmayer F, Fraher LJ. Recombinant rat surfactant-associated protein D inhibits human T lymphocyte proliferation and IL-2 production. J Immunol. 1998;161(9):4599–603.PubMed
Metadaten
Titel
Pulmonary Surfactants: a New Therapeutic Target in Asthma
verfasst von
Youngwoo Choi
Jaehyuk Jang
Hae-Sim Park
Publikationsdatum
01.11.2020
Verlag
Springer US
Erschienen in
Current Allergy and Asthma Reports / Ausgabe 11/2020
Print ISSN: 1529-7322
Elektronische ISSN: 1534-6315
DOI
https://doi.org/10.1007/s11882-020-00968-8

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