Фиброз легких – не приговор?

Недавние исследования на мышах показали, что легкие выделяют специализированный фермент, способный разрушать хитин, без которого частицы хитина, вдыхаемые из окружающей среды, могут накапливаться в дыхательных путях и запускать воспалительные болезни легких, вызывая такие заболевания, как фиброз. Это дает новую надежду людям с фиброзом легких.
Жесткая раковина жука и крепкая броня краба обязаны своей силой соединению под названием хитин, одному из самых сложных природных материалов, а также одному из самых распространенных биологических соединений на Земле. Новое исследование, проведенное учеными Калифорнийского университета в Сан-Франциско, показывает, что легкие секретируют специализированный фермент, способный его разрушать, а его отсутствие приводит к воспалительным процессам в дыхательной системе.
Насекомые, плесень и другие распространенные источники аллергии или воспаления производят миллиарды тонн хитина в год. Ферменты, предназначенные для разрушения и удаления хитина, называемые хитиназами, эволюционно развивались очень рано и содержатся у большинства живых существ — от одноклеточных бактерий и грибов до людей. Однако функция этих ферментов у млекопитающих, которые сами не производят хитин, долгое время была загадкой для науки.
В новом исследовании ученые показали, что мыши, у которых нет хитин- разрушающих ферментов, вскоре накапливают хитин в легких даже в санитарно-лабораторных условиях. У них развиваются тяжелые воспалительные заболевания легких с возрастом, но команда также обнаружила, что они могут резко восстановить функцию легких у этих больных мышей путем замены отсутствующих ферментов хитиназы, либо генетически, либо с помощью медикаментов, что может иметь последствия для понимания и лечения возрастных заболеваний легких у людей.
Улучшение активности хитиназы быстро очистило признаки хронического воспалительного заболевания легких у этих мышее, отмечают авторы. Это первая демонстрация того, что хитиназы играют ключевую роль в сохранении функции легких у позвоночных.
Исследование подтверждает связь между хитином и связанным с возрастом фиброзом легких. Во многих тканях фиброзная рубцовая ткань развивается как часть нормального ответа на травму. Эти рубцы обычно исчезают со временем, но хроническое раздражение и воспаление могут привести к обширным рубцам органов, известным как фиброз, которые увеличиваются с возрастом. Фиброз в настоящее время рассматривается многими исследователями как центральный основной фактор риска для многих возрастных заболеваний, который может, в конечном итоге, приводить к полному отказу органов. В случае фиброзной болезни легких, которая в настоящее время отмечается у десятков тысяч американцев и, по-видимому, растет с возрастом населения, исследователи подозревают, что продолжительность негативного воздействия окружающей среды вызывает хроническое воспаление и фиброз легочной ткани. В результате повреждения тканей летальный исход часто наступает в течение 5-10 лет после постановки диагноза.
Предыдущие исследования показали, что хитин может вызвать воспаление легких у мышей, и исследователи подозревали, что хроническая ингаляция частиц хитина на протяжении всей жизни (например, через пылевые клещи или плесень) может играть важную роль с возрастным фиброзом легких у людей.
В новом исследовании обнаружилось, что специализированные клетки, выстилающие дыхательные пути мышей, производят фермент хитиназы под названием AMCase, который, по-видимому, играет ключевую роль в предотвращении накопления хитина в легких животного. У мышей, генетически модифицированных с отсутствием этого фермента, хитин спонтанно накапливался в дыхательных путях и вызывал хронический воспалительный иммунный ответ, а также выделял пути клеточного стресса, которые ранее были связаны с болезнью легких у людей.
Поскольку хитин настолько вездесущ в окружающей среде, исследователям не нужно было предпринимать каких-либо специальных шагов, чтобы подвергнуть мышей воздействию этого соединения, даже в сильно дезинфицированных лабораторных условиях.
Хитин — очень распространенная, очень жесткая экологическая частица, обнаруженная в домах и на рабочих местах. Результаты ясно показывают, что это вещество, естественно, попадает в легкие, и при отсутствии хитиназных ферментов, способных разрушать его, он накапливается. Со временем накопление хитина может ухудшить здоровье животных, что похоже на фиброзную болезнь человека.
Исследователи обнаружили, что молодые мыши были способны переносить воспаление, вызванное хитином, не проявляя признаков дисфункции легких, но в случае взрослых особей наблюдалось быстрое ухудшение здоровья, в том числе много признаков развития фиброзных заболеваний легких. В результате мыши, лишенные AMCase, умерли в значительно более молодом возрасте, чем животные из контрольной группы. Тем не менее, исследователи также обнаружили, что симптомы заболевания легких у этих мышей могут быть быстро устранены путем восстановления активности хитиназы генетически или с помощью лекарственных средств.
Команда также изучала людей с воспалительными заболеваниями легких и обнаружила повышенный уровень хитина в легких. Люди также продуцируют AMCase, хотя и на значительно более низких уровнях, чем лабораторные мыши. Исследователи не обнаружили доказательств того, что активность хитиназы была ниже нормы у пациентов с воспалительным заболеванием легких, но они выдвигают гипотезу о порочном цикле, при котором связанный со старением фиброз легких нарушает естественную способность легкого использовать AMCase и, возможно, другие хитиназы для очистки от хитина, что увеличивает количество хитина и приводит к дальнейшему обострению воспаления легких и фиброзу.
Новые результаты показывают, что повышение активности хитиназы с помощью медикаментов может быть полезным лечением для пациентов с воспалительным заболеванием легких. Авторы рады возможности использовать новые идеи, чтобы помочь найти новые методы лечения обострений или усугубления болезни легких. На данный момент нет хороших действенных методов лечения, поэтому, если добавленные дозы хитиназы может помочь или хотя бы уменьшить симптомы фиброзной болезни легких, следует стремиться работать над тем, чтобы сделать такое лечение доступным.

Источник: Cell

Еще статьи:
Легочный фиброз - прогрессирующее смертельное заболевание легких, при котором пациенты живут немногим более 3-5 лет после постановки диагноза – охватывает приблизительно пять миллионов человек во всем мире. Новое исследование предполагает, ...
Читать дальше
Кистозный фиброз является генетическим заболеванием секреторных желез, которое поражает около тридцати тысяч человек в Соединенных Штатах и семьдесят тысяч человек во всем мире. Секреторные железы ответственны за выработку слизи и пота, ...
Читать дальше
Легкие человека, как и все органы, начинают свое существование как недифференцированные стволовые клетки. В течение нескольких месяцев клетки становятся организованными. Они собираются вместе, формируя воздушные пути и альвеолы - тонкие ...
Читать дальше
Исследователи из Королевского университета Белфаста обнаружили, почему антибиотики при лечении людей с кистозным фиброзом становятся менее эффективными и как жирорастворимые витамины могут оказаться жизнеспособным решением в этом случае. Некоторые особо вредные ...
Читать дальше
Великобритания "сидит на  'бомбе', - так оценил ситуацию один из ведущих специалистов по легким. Ссылаясь на резкий рост случаев идиопатического легочного фиброза профессор и консультант респираторной медицины в Саутгемптоне Luca ...
Читать дальше
Духовые инструменты представляют  серьезную опасность для здоровья легких. Недавние отчеты исследователей указывают на то, что музыканты, играющие на волынке, саксофоне, тромбоне и других духовых инструментах, могут подвергаться повышенному риску развития ...
Читать дальше
Исследователи продемонстрировали: фаготерапия может оказаться безопасной и эффективной альтернативой антибиотикам при лечении кистозных инфекций легких при фиброзе. Фаги - это вирусы, которые убивают бактерии, в остальном являясь безвредными. Главным преимуществом ...
Читать дальше
Команда инженеров и исследователей-медиков нашла способ использовать ультразвук для контроля уровня жидкости в легких, предлагая неинвазивный способ отслеживать прогресс при лечении отека легких, что часто встречается у пациентов с застойной ...
Читать дальше
Исследователи выявили потенциально новую цель для препаратов при лечении идиопатичесого легочного фиброза, опасного хронического заболевания легких. Был выяснен новый механизм формирования фиброза, который играет важную роль в патогенезе заболевания. Идиопатический легочный ...
Читать дальше
Согласно данным нового исследования, вещества, вырабатываемые вредными бактериями в легких пациентов с легочным фиброзом, могут усиливать рост других бактерий, которые, в свою очередь, ингибируют биопленку вредной бактерии. У большинства людей с ...
Читать дальше
Замедлить развитие легочного фиброза?
Фиброз легких: новый метод лечения
Индивидуальное лечение фиброза легких
Фиброз легких, антибиотики и витамины
Легочная бомба
Игра на духовых грозит пневмонитом?
Фаготерапия при фиброзе легких
Ультразвуковое исследование легких при фиброзе
Новая мишень в лечении фиброза легких
Роль биопленок при фиброзе легких

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *


3 + 1 =