Дым от сигарет блокирует процессы самовосстановления в легких и, следовательно, может привести к хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ). Исследователи из Helmholtz Zentrum München, партнера Немецкого центра исследований легких (DZL), и их зарубежные коллеги сообщили об этом в Американском журнале респираторной и интенсивной терапии.
Кашель, бронхит и затрудненное дыхание – вот типичные проявления ХОБЛ. Точных данных нет, но по оценкам, от 10 до 12 процентов взрослого населения старше 40 лет в Германии страдают от этого заболевания. Эксперты оценивают национальные экономические издержки болезни почти в шесть миллиардов евро ежегодно. Ученые всего мира пытаются выяснить, как развивается болезнь и какие биологические изменения можно сделать, чтобы остановить ее.
Один из подходов включает естественное самовосстановление легких, чего больше не происходит при ХОБЛ. "У здоровых пациентов так называемый сигнальный путь WNT / бета-катенин отвечает за гомеостаз легких. До сих пор было непонятно, почему его заглушают у пациентов с ХОБЛ," объясняет доктор. Доктор. Мелани Кенигсхоф, руководитель исследовательского отдела восстановления и регенерации легких (LRR) Центра комплексной пневмологии (CPC) в Helmholtz Zentrum München. Она и ее команда потратили последние несколько лет на решение этого вопроса в рамках стартового гранта ERC и обнаружили, что одна из молекул Frizzled – Frizzled 4 – играет важную роль.
"Frizzled 4 – это рецепторная молекула, которая находится на поверхности клеток легких и регулирует их самообновление через WNT / бета-катенин," объясняет первый автор Виолетта Скронска-Васек, докторант LRR. "Однако, если клетки подвергаются воздействию сигаретного дыма, Frizzled 4 исчезает с поверхности, и рост клеток останавливается."
Успешное обращение в культуре клеток
Отправной точкой для текущего исследования было наблюдение команды, что в легочной ткани пациентов с ХОБЛ, особенно курильщиков, было значительно меньше рецепторов Frizzled 4, чем у некурящих. "На следующем этапе мы смогли доказать на клеточных культурах и модельных системах, что ингибирование передачи сигналов Frizzled 4 в клетках привело к снижению активности WNT / бета-катенина и, как следствие, к снижению способности заживления и заживления ран," описал доктор. Али Ондер Йилдирим, эксперт по воздействию сигаретного дыма на легкие. Он является руководителем группы в Институте биологии легких CPC в Helmholtz Zentrum München, а также участвовал в исследовании. Авторы также признали, что без рецептора произошла потеря некоторых белков, которые важны для структуры легочной ткани (включая эластин, фибулин и IGF1) и эластичности легких, что позволяет пациентам дышать.
Чтобы подтвердить свои результаты, ученые искусственно увеличили уровень Frizzled 4 в тесте на культуре клеток, чтобы стимулировать его производство. Увеличение Frizzled 4 реактивировало процесс блокированной репарации и привело к выработке многих ранее восстановленных белков. "Активация рецептора Frizzled 4 может восстановить сигнальный путь WNT / бета-катенин и, следовательно, привести к восстановлению в легких," объясняет Мелани Кенигсхоф. Это захватывающая отправная точка для дальнейших исследований, которые могут разработать новые методы лечения пациентов с ХОБЛ.