Дослідники виявили новий тип клітин, які знаходяться глибоко в легенях людини і можуть грати ключову роль у захворюваннях легенів людини.
Вчені проаналізували легеневу тканину людини, щоб ідентифікувати нові клітини, які вони назвали секреторними клітинами дихальних шляхів (RASC). Клітини вистеляють крихітні відгалуження дихальних шляхів глибоко в легенях, поруч з альвеолами, де відбувається обмін кисню на вуглекислий газ.
Вчені показали, що RASC мають властивості, подібні до стовбурових клітин, що дозволяє їм регенерувати інші клітини, необхідні для нормального функціонування альвеол.
Вони також виявили докази того, що куріння сигарет і поширене пов'язане з курінням захворювання, зване хронічною обструктивною хворобою легенів (ХОБЛ), можуть порушувати регенеративні функції RASC, натякаючи на те, що виправлення цього порушення може бути хорошим способом лікування ХОБЛ.
"ХОБЛ - руйнівне і поширене захворювання, але ми дійсно не розуміємо клітинну біологію того, чому або як у деяких пацієнтів воно розвивається. Ідентифікація нових типів клітин, зокрема нових клітин-попередників, які пошкоджуються при ХОБЛ, може дійсно прискорити розвиток нових методів лікування ", - сказала перший автор дослідження Марія Безіл, доктор медичних наук.
ХОБЛ зазвичай характеризується прогресуючим пошкодженням і втратою альвеол, що посилюється хронічним запаленням. За оцінками, захворювання щорічно викликає близько 3 мільйонів смертей у всьому світі.
Пацієнтам часто призначають стероїдні протизапальні препарати та/або оксигенотерапію, але ці методи лікування можуть тільки уповільнити процес захворювання, а не зупинити або звернути його назад. Прогрес у розумінні ХОБЛ був поступовим частково тому, що у мишей - стандартних лабораторних тварин - легені не мають ключових особливостей легенів людини.
У новому дослідженні вчені виявили докази існування RASC, вивчаючи сигнатури генної активності клітин легенів, узятих у здорових донорів. Незабаром вони зрозуміли, що RASC, яких немає в легких мишей, є «секреторними» клітинами, які знаходяться поруч з альвеолами і продукують білки, необхідні для рідкої вистилки дихальних шляхів.
Спостереження за схожістю генної активності між RASC і важливою кліткою-попередником в альвеолах, званою клітинами AT2, привели команду вчених до подальшого відкриття: RASC, на додаток до їх секреторної функції, служать попередниками для клітин AT2, регенеруючи їх для підтримки популяції AT2 і здатності зберегти альвеоли здоровими.
Відомо, що клітини AT2 стають аномальними при ХОБЛ та інших захворюваннях легенів, і дослідники виявили докази того, що дефекти в RASC можуть бути основною причиною цих аномалій.
У тканині легкого людей з ХОБЛ, а також людей без ХОБЛ, які курили в анамнезі, вони спостерігали безліч клітин AT2, які були змінені таким чином, що це вказувало на помилкову трансформацію RASC в AT2.
За словами вчених, необхідні додаткові дослідження, але результати вказують на можливість майбутніх методів лікування ХОБЛ, які працюють за рахунок відновлення нормального процесу диференціювання RASC в AT2 або навіть за рахунок поповнення нормальної популяції RASC в пошкоджених легенях.
Дослідження було опубліковано в журналі Nature.