Εργαστήριο – Εργαστήριο Μοριακής και Κυτταρικής Πνευμονολογίας

Από την ίδρυσή του το 2016 (ΦΕΚ), το εργαστήριο επικεντρώνεται στην απομόνωση και ταυτοποίηση κυττάρων από βρογχοκυψελιδικό έκπλυμα ασθενών με Διάμεσες Πνευμονοπάθειες (ILDs), όπως η Ιδιοπαθής Πνευμονική Ίνωση (IPF) και νοσήματα σχετιζόμενα με αυτοάνοσα. Μέχρι σήμερα, έχουν συλλεχθεί και αναλυθεί περισσότερα από 2.500 δείγματα, συμβάλλοντας στις κλινικές ανάγκες της Πνευμονολογικής Κλινικής του ΠΑΓΝΗ.

Tο εργαστήριο μοριακής και κυτταρικής πνευμονολογίας με επικεφαλής την καθηγήτρια Αντωνίου Κατερίνα έχει αναπτύξει εκτεταμένη εμπειρία στην μελέτη του Βρογχοκυψελιδικού́ εκπλύματος, ως προς την κυτταρική́ του σύσταση, την ανάλυση μοριακών δεικτών, στην οργάνωση βιοτράπεζας με αντίστοιχα δείγματα ασθενών με διάμεσες πνευμονοπάθειες καθώς και στην έρευνα των παθογενετικών μηχανισμών που σχετίζονται με τον ρόλο των κυττάρων αυτών στην πνευμονική ίνωση, όπως φαίνεται και από τις πάνω από 250 δημοσιεύσεις έγκριτα Διεθνή Επιστημονικά Περιοδικά. Το εργαστήριο επικεντρώνεται σε μηχανισμούς δράσης και αλληλεπίδρασης κυττάρων της μη ειδικής ανοσίας με φλεγμονογόνους και λοιμώδης παράγοντες και αποσκοπά στην κατανόηση του ρόλου τους στην παθογένεια ασθενειών του αναπνευστικού συστήματος όπως η πνευμονική ίνωση, το άσθμα και η χρόνια αποφρακτική πνευμονοπάθεια.

Στο πλαίσιο των τρεχόντων στόχων για την ανάπτυξη βιοδεικτών και την εφαρμογή της Ιατρικής Ακριβείας στην διάγνωση και διαχείριση των διαμέσων πνευμονοπαθειών, το εργαστήριο υλοποιεί τα τελευταία 5 χρόνια διεξοδική κλινική μελέτη σε κοόρτη 150 ασθενών. Η έρευνα αυτή εστιάζει στην ανακάλυψη βιοδεικτών μέσω προηγμένων μεθόδων: scRNA-seq και bulk μεταγραφωματικής ανάλυσης, μεταβολομικής του εκπνεόμενου αέρα και κυτταρομετρίας ροής. Στόχος είναι η ταυτοποίηση ασθενών με φαινότυπο εξελισσόμενης ίνωσης στην απαρχή της νόσου και η ενσωμάτωση αυτών των μοριακών βιοδεικτών στην κλινική πρακτική, συμπληρωματικά με τις λειτουργικές δοκιμασίες και τις απεικονιστικές μεθόδους.

Επιπλέον, το εργαστήριο εφαρμόζει συστηματικά τις σύγχρονες βιολογικές θεραπείες στο πλαίσιο της ολιστικής αντιμετώπισης του άσθματος, προσφέροντας στους ασθενείς στοχευμένες, προηγμένες θεραπευτικές επιλογές όταν οι συμβατικές αγωγές δεν επαρκούν. Επιπροσθέτως, διερευνάται πώς η δυσλειτουργία του επιθηλιακού φραγμού και η ανοσοδιαμεσολαβούμενη φλεγμονή οδηγούν σε αναδιαμόρφωση του ιστού σε ασθενείς με βρογχικό άσθμα και συνυπάρχουσα χρόνια ρινοκολπίτιδα – καταστάσεις που συχνά συνυπάρχουν και χαρακτηρίζονται από ιδιαίτερα δύσκολη κλινική διαχείριση. Αντιμετωπίζεται το αναπνευστικό σύστημα ως μία ενιαία ανοσολογική οντότητα, στην οποία κοινοί φλεγμονώδεις μηχανισμοί, και ειδικότερα, οι εκκρινόμενες από το επιθήλιο κυτταροκίνες (αλαρμίνες), προκαλούν παράλληλες δομικές και λειτουργικές αλλοιώσεις στα ανώτερα και κατώτερα τμήματα του αναπνευστικού. Στο πλαίσιο αυτό, βρισκόμαστε σε φάση ένταξης ασθενών με βρογχικό άσθμα και συνυπάρχουσα ρινοκολπίτιδα σε θεραπευτική κλινική μελέτη με τεζεπελουμάμπη (Tezepelumab), έναν αναστολέα της οδού TSLP, με στόχο να απαντηθεί ένα κεντρικό μηχανιστικό ερώτημα: με ποιον τρόπο τα επιθηλιακά σήματα συντηρούν την αναδιαμόρφωση των αεραγωγών στην ενιαία αναπνευστική οδό και κατά πόσο η στόχευση της TSLP-διαμεσολαβούμενης φλεγμονής μπορεί να αναστρέψει τις δομικές αλλοιώσεις και να αποκαταστήσει τη λειτουργία. Ειδικότερα, μελετάται πώς οι θεραπείες αυτές επηρεάζουν τις επιθηλιακές συνδετικές πρωτεΐνες, τη διαφοροποίηση των κροσσωτών κυττάρων και την αποκατάσταση του επιθηλιακού φραγμού στο ρινικό και βρογχικό επιθήλιο. Χρησιμοποιώντας ολοκληρωμένη κλινική και ιστολογική αξιολόγηση (ενδοσκόπηση, αξονική παραρρινίων, σπιρομέτρηση, ερωτηματολόγια ποιότητας ζωής και βιοψίες), συσχετίζεται η δομική αποκατάσταση με τη βελτίωση των συμπτωμάτων, η αποκατάσταση της όσφρησης και ο καλύτερος έλεγχος του άσθματος σε όλο το φάσμα της ενιαίας αναπνευστικής οδού. Εστιάζοντας σε αυτόν τον υψηλού κινδύνου φαινότυπο συννοσηρότητας, η έρευνά του εργαστηρίου στοχεύει στη διευκρίνιση κοινών παθοφυσιολογικών μηχανισμών και στην ανάδειξη θεραπευτικών στρατηγικών που θα αντιμετωπίζουν αποτελεσματικότερα το κλινικό βάρος της «ενιαίας αεροφόρου οδού».

Εκπαιδευτικό Έργο

Το εργαστήριο προσφέρει σημαντικό εκπαιδευτικό έργο, το οποίο περιλαμβάνει: Την εκπαίδευση προπτυχιακών φοιτητών στο μάθημα «Βασική Έρευνα στην Ιατρική» και στο «International Program in Medicine». Τη συμμετοχή σε διεθνή προγράμματα ανταλλαγής, όπως το Helmsic και της European Respiratory Society (ERS). Την υποστήριξη του ΠΜΣ «Μοριακή Βάση των Ασθενειών του Ανθρώπου» και την επίβλεψη πάνω από 20 διδακτορικών διατριβών.Την διοργάνωση συνεδρίων, όπως το SHARE.

Φωτογραφίες

Επιλεγμένες δημοσιεύσεις

Antoniou K.M *, Vasarmidi E.*, Galaras A., Lourou M., Argyriou I., Zevla D.M., Bizymi N., Skiadas C., Lambiri I., Hatzis P., Aidinis V, Tzanakis N., Wells A.U., and Tsitoura E..BALF gene expression profiling reveals a fibrosis associated innate immune activation bias in persistent post-COVID-19 ILD.AJP Lung 2025 in press.
Chatziantoniou A, Karagiannis K, Mathioudakis AG, Tsitoura E, Synolaki E, Apostolou E, Sideras P, Tzanakis N, Siafakas NM, Antoniou KM. Activin A/Follistatin Axis in Airway Diseases and its Association With Recurrent Exacerbations. In Vivo. 2025 Sep-Oct;39(5):2573-2583.
Otaola M, Vasarmidi E, Ottaviani S, Gutierrez M, Dalpiaz MS, Gaser A, Juge PA, Bertolazzi C, Avgoustidis N, Skiadas C, Della Maggiora M, Orausclio P, Quintana-Rodriguez A, Debray MP, Perez Cepas B, Schneeberger E, Sidiropoulos P, Lloves Schenone N, Rosemffet M, Marciano S, Antoniou K. Performance of Lung Ultrasound as a Screening Tool for Subclinical Rheumatoid Arthritis-Associated Interstitial Lung Disease: A Multicenter Study. Chest. 2025 Jun;167(6):1687-1695
Bouloukaki I, Michelakis S, Tsitoura E, Vasarmidi E, Koutoulaki C, Tzanakis N, Schiza S, Antoniou KM.KL‑6, ET‑1 and S100A9 levels in patients with idiopathic pulmonary fibrosis and obstructive sleep apnea.Exp Ther Med. 2024Nov 18;29(1):16.
Galaris A, Fanidis D, Tsitoura E, Kanellopoulou P, Barbayianni I, Ntatsoulis K, Touloumi K, Gramenoudi S, Karampitsakos T, Tzouvelekis A, Antoniou K, Aidinis V.Increased lipocalin-2 expression in pulmonary inflammation and fibrosis.Front Med (Lausanne). 2023 Sep 7;10:1195501.
Barbayianni I, Kanellopoulou P, Fanidis D, Nastos D, Ntouskou ED, Galaris A, Harokopos V, Hatzis P, Tsitoura E, Homer R, Kaminski N, Antoniou KM, Crestani B, Tzouvelekis A, Aidinis V.SRC and TKS5 mediated podosome formation in fibroblasts promotes extracellular matrix invasion and pulmonary fibrosis.Nat Commun. 2023 Sep 21;14(1):5882.
Piccari L, Allwood B, Antoniou K, Chung JH, Hassoun PM, Nikkho SM, Saggar R, Shlobin OA, Vitulo P, Nathan SD, Wort SJ. Pathogenesis, clinical features, and phenotypes of pulmonary hypertension associated with interstitial lung disease: A consensus statement from the Pulmonary Vascular Research Institute’s Innovative Drug Development Initiative – Group 3 Pulmonary Hypertension. Pulm Circ. 2023 Apr 1;13(2):e12213.
CottinV, SelmanM, InoueY, WongAW, CorteTJ, FlahertyKR, HanMK, JacobJ, JohannsonKA, KitaichiM, LeeJS, AgustiA, AntoniouKM, BianchiP, CaroF, FlorenzanoM, GalvinL, IwasawaT, MartinezFJ, MorganRL, MyersJL, NicholsonAG, OcchipintiM, PolettiV, SalisburyML, SinDD, SverzellatiN, ToniaT, ValenzuelaC, RyersonCJ, WellsAU. Syndrome of Combined Pulmonary Fibrosis and Emphysema: An Official ATS/ERS/JRS/ALAT Research Statement. Am J Respir Crit Care Med. 2022 Aug 15;206(4):e7-e41.
RaghuG, Remy-JardinM, RicheldiL, ThomsonCC, InoueY, JohkohT, KreuterM, LynchDA, MaherTM, MartinezFJ, Molina-MolinaM, MyersJL, NicholsonAG, RyersonCJ, StrekME, TroyLK, WijsenbeekM, MammenMJ, HossainT, BissellBD, HermanDD, HonSM, KheirF, KhorYH, MacreaM, AntoniouKM, BourosD, Buendia-RoldanI, CaroF, CrestaniB, HoL, MorissetJ, OlsonAL, PodolanczukA, PolettiV, SelmanM, EwingT, JonesS, KnightSL, GhazipuraM, WilsonKC. Idiopathic Pulmonary Fibrosis (an Update) and Progressive Pulmonary Fibrosis in Adults: An Official ATS/ERS/JRS/ALAT Clinical Practice Guideline. Am J Respir Crit Care Med. 2022 May 1;205(9):e18-e47.
Antoniou KM, Vasarmidi E, Russell AM, Andrejak C, Crestani B, Delcroix M, Dinh-Xuan AT, Poletti V, Sverzellati N, Vitacca M, Witzenrath M, Tonia T, Spanevello A. European Respiratory Society statement on long COVID follow-up. Eur Respir J. 2022 Aug 4;60(2):2102174.
PitsidianakisG, VassalouEE, VasarmidiE, BolakiM, KlontzasME, XirouchakiN, GeorgopoulosD, KarantanasAH, TzanakisN, AntoniouKM. Performance of Lung Ultrasound for Monitoring Interstitial Lung Disease. J Ultrasound Med. 2022 May;41(5):1077-1084.
Baughman RP, Valeyre D, Korsten P, Mathioudakis AG, Wuyts WA, Wells A, Rottoli P, Nunes H, Lower EE, Judson MA, Israel-Biet D, Grutters JC, Drent M, Culver DA, Bonella F, Antoniou K, Martone F, Quadder B, Spitzer G, Nagavci B, Tonia T, Rigau D, Ouellette DR. ERS clinical practice guidelines on treatment of sarcoidosis. Eur Respir J. 2021 Dec 16;58(6):2004079.
Tsitoura E, Trachalaki A, Vasarmidi E, Mastrodemou S, Margaritopoulos GA, Kokosi M, Fanidis D, Galaris A, Aidinis V, Renzoni E, Tzanakis N, Wells AU, Antoniou KM. Collagen 1a1 Expression by Airway Macrophages Increases In Fibrotic ILDs and Is Associated With FVC Decline and Increased Mortality. Front Immunol. 2021 Nov 17;12:645548.
Trachalaki A, Tsitoura E, Mastrodimou S, Invernizzi R, Vasarmidi E, Bibaki E, Tzanakis N, Molyneaux PL, Maher TM, Antoniou K. Enhanced IL-1β Release Following NLRP3 and AIM2 Inflammasome Stimulation Is Linked to mtROS in Airway Macrophages in Pulmonary Fibrosis. Front Immunol. 2021;12:661811.
Antoniou K, Markopoulou K, Tzouvelekis A, Trachalaki A, Vasarmidi E, Organtzis J, Tzilas V, Bouros E, Kounti G, Rampiadou C, Kotoulas SC, Bardaka F, Bibaki E, Fouka E, Meletis G, Tryfon S, Daniil Z, Papakosta D, Bouros D. Efficacy and safety of nintedanib in a Greek multicentre idiopathic pulmonary fibrosis registry: a retrospective, observational, cohort study. ERJ Open Res. 2020 Jan 27;6(1):00172-2019.
Tsitoura E, Vasarmidi E, Bibaki E, Trachalaki A, Koutoulaki C, Papastratigakis G, Chalepakis G, Tzanakis N, Antoniou KM. Accumulation of damaged mitochondria in alveolar macrophages with reduced OXPHOS related gene expression in IPF. Respir Res. 2019;20(1):264.
Margaritopoulos GA, Trachalaki A, Wells AU, Vasarmidi E, Bibaki E, Papastratigakis G, Detorakis S, Tzanakis N, Antoniou KM. Pirfenidone improves survival in IPF: results from a real-life study. BMC Pulm Med. 2018;18(1):177.
Lasithiotaki I, Tsitoura E, Samara KD, Trachalaki A, Charalambous I, Tzanakis N, Antoniou KM. NLRP3/Caspase-1 inflammasome activation is decreased in alveolar macrophages in patients with lung cancer. PLoS One. 2018;13(10):e0205242.
Bibaki E, Tsitoura E, Vasarmidi E, Margaritopoulos G, Trachalaki A, Koutoulaki C, Georgopoulou T, Spandidos DA, Tzanakis N, Antoniou KM. miR-185 and miR-29a are similarly expressed in the bronchoalveolar lavage cells in IPF and lung cancer but common targets DNMT1 and COL1A1 show disease specific patterns. Mol Med Rep. 2018;17(5):7105-12.
SamaraKD, TrachalakiA, TsitouraE, KoutsopoulosAV, LagoudakiED, LasithiotakiI, MargaritopoulosG, PantelidisP, BibakiE, SiafakasNM, TzanakisN, WellsAU, AntoniouKM. Upregulation of citrullination pathway: From Autoimmune to Idiopathic Lung Fibrosis. Respir Res. 2017;18(1):218.
Antoniou KM, Karagiannis K, Tsitoura E, Tzanakis N. Mesenchymal stem cell treatment for IPF-time for phase 2 trials? Lancet Respir Med. 2017;5(6):472-3.
Lasithiotaki I, Giannarakis I, Tsitoura E, Samara KD, Margaritopoulos GA, Choulaki C, Vasarmidi E, Tzanakis N, Voloudaki A, Sidiropoulos P, Siafakas NM, Antoniou KM. NLRP3 inflammasome expression in idiopathic pulmonary fibrosis and rheumatoid lung. Eur Respir J. 2016;47(3):910-8.