Исследователи из Weill Cornell Medicine и NewYork-Presbyterian в Нью-Йорке обнаружили, что инъекции мышам легочных эндотелиальных клеток – клеток, выстилающих стенки кровеносных сосудов в легких – могут обратить вспять симптомы эмфиземы. Исследование, которое будет опубликовано 21 июля в Журнале экспериментальной медицины (JEM), может привести к новым методам лечения хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ), воспалительного заболевания легких, связанного с курением, которое считается третьей ведущей причиной смерть во всем мире.
Эмфизема – одна из характерных черт ХОБЛ, при которой крошечные воздушные мешочки или альвеолы в легких постепенно разрушаются, что приводит к затруднению дыхания и, в конечном итоге, к дыхательной недостаточности. Потеря альвеол сопровождается ремоделированием кровеносных сосудов легких, что может указывать на изменения в эндотелиальных клетках, которые образуют стенки кровеносных сосудов. В нормальных условиях эндотелиальные клетки выделяют молекулы, которые помогают окружающим тканям поддерживать и восстанавливать себя, но дисфункциональные эндотелиальные клетки могут вызывать различные заболевания, включая фиброз тканей и рак.
«Однако неясно, является ли эндотелиальная дисфункция движущей силой патофизиологии ХОБЛ или это просто следствие повреждения области альвеолярной поверхности», – говорит д-р. Августин М.K. Чой, Стивен и Сюзанна Вайс, деканы Weill Cornell Medicine и соавтор нового исследования JEM.
Чой и его коллеги обнаружили, что различные маркеры здоровых эндотелиальных клеток были снижены в легких пациентов с ХОБЛ, а также у лабораторных мышей с индуцированной формой эмфиземы. Действительно, в эндотелиальных клетках легких мышей с эмфиземой многочисленные гены были связаны с эндотелиальной дисфункцией, включая гены, которые способствуют воспалению, гибели клеток и ремоделированию сосудов.
«Мы взяли эти особенности, чтобы обозначить потенциально дисфункциональное состояние, которое может привести к развитию эмфиземы», – говорит соавтор исследования д-р. Шахин Рафии, заведующий отделением регенеративной медицины, директор Института стволовых клеток Ансари и Артур Б. Белфер, профессор генетической медицины в Weill Cornell Medicine. «Это может указывать на то, что восстановление здоровой сосудистой сети – либо внутривенной доставкой нормальных эндотелиальных клеток легких, либо обращением сигналов аберрантных эндотелиальных клеток – может способствовать восстановлению и регенерации поврежденной ткани легких.”
Примечательно, что инъекции мышам здоровых эндотелиальных клеток легких уменьшили альвеолярную деструкцию, связанную с эмфиземой, и восстановили функцию легких. Другие типы клеток – даже эндотелиальные клетки из других тканей – не оказали никакого положительного эффекта.
Затем Чой и его коллеги исследовали роль богатого лейцином альфа-2-гликопротеина-1 (LRG1), клеточного сигнального белка, связанного с диабетической нефропатией и различными формами рака, которые, как обнаружили исследователи, повышены в эндотелиальных клетках легких пациентов с ХОБЛ. Исследователи обнаружили, что удаление LRG1 из эндотелиальных клеток защищает мышей от разрушения тканей, связанного с эмфиземой.
«Взятые вместе, наши данные убедительно указывают на критическую роль функции эндотелиальных клеток в патогенезе ХОБЛ / эмфиземы», – говорит соавтор исследования доктор Др. Александра Раканелли, инструктор по медицине в Weill Cornell Medicine. «Нацеливание на биологию эндотелиальных клеток путем введения здоровых эндотелиальных клеток легких и / или ингибирования пути LRG1 может, следовательно, представлять стратегии с огромным потенциалом для лечения пациентов с запущенной ХОБЛ или эмфиземой.”