Откриха нов тип човешки белодробни клетки
Учени са открили съвсем нов тип клетки, скрити в деликатните, разклонени проходи на човешки бели дробове, които играят жизненоважна роля в поддържането на правилното функциониране на дихателната система и дори могат да вдъхновят нови терапии за обръщане на ефектите от някои заболявания, свързани с тютюнопушенето – според проучването.
Клетките, известни като секреторни клетки на дихателните пътища (RAS – respiratory airway secretory), се намират в малки, разклонени канали, известни като бронхиоли, които са покрити с алвеоли, малки въздушни торбички, които обменят кислород и въглероден диоксид с кръвоносната система.
Новите RAS клетки са подобни на стволовите клетки – клетки „бял лист“, които могат да се диференцират във всеки друг тип клетки в тялото – и са способни да регенерират увредените клетки на алвеолите и да се трансформират в нови.
Изследователите откриват доказателства, че пушенето на цигари и често срещаното заболяване, свързано с тютюнопушенето, наречено хронична обструктивна белодробна болест (ХОББ), могат да нарушат регенеративните функции на тези клетки – намеквайки, че коригирането на това нарушение може да бъде добър начин за лечение на ХОББ.
Според клиниката Mayo, ХОББ е резултат от възпаление на дихателните пътища вътре в белите дробове, което може да бъде причинено от тютюнопушене и понякога замърсяване на въздуха. Възпалението на дихателните пътища затруднява белите дробове да получават достатъчно кислород; в резултат на това ХОББ има подобни симптоми като астмата. ХОББ може също да доведе до емфизем, при който алвеолите са необратимо унищожени, и хроничен бронхит, продължителна и интензивна кашлица, обикновено придружена от излишък на храчки. Според Световната здравна организация повече от 3 милиона души умират от ХОББ всяка година в света.
„ХОББ е опустошително и често срещано заболяване, но ние реално не разбираме нейната клетъчната биология и защо или как някои пациенти я развиват“, коментира д-р Мария Базил (Maria Basil), изследовател в Катедрата по медицина и Института по белодробна биология в Медицинския факултет „Перелман“ към Университета на Пенсилвания.
Прогениторната клетка е биологична клетка, която може да се диференцира в специфичен клетъчен тип. Стволовите клетки и прогениторните клетки имат това свойство. Но стволовите клетки са по-малко определени от прогениторните клетки. Прогениторните клетки могат да се диференцират само в свой „целеви“ тип клетки.
Най-важната разлика между стволовите клетки и прогениторните клетки е, че стволовите клетки могат да се репликират за неопределено време, докато прогениторните клетки могат да се делят само ограничен брой пъти.
„Идентифицирането на нови типове клетки, по-специално нови прогениторни клетки, които са увредени при ХОББ, наистина може да ускори разработването на нови терапии.“
В своето проучване д-р Базил и нейните колеги откриват доказателства за наличието на RAS клетките, докато изследват сигналите за генна активност на белодробни клетки, взети от здрави човешки донори.
Те скоро разбират, че RAS клетките, които не съществуват в белите дробове на мишка, са секреторни клетки, които се намират близо до алвеолите и произвеждат протеини, необходими за течната обвивка на дихателните пътища.
„С проучвания като това започваме да разбираме на ниво клетъчна биология какво наистина се случва при това много разпространено заболяване“, разказва професор Едуард Мориси (Edward Morrisey), директор на Института по белодробна биология към Университета на Пенсилвания.
Прогениторни и стволови клетки Прогениторната клетка е биологична клетка, която може да се диференцира в специфичен клетъчен тип. Стволовите клетки и прогениторните клетки имат това свойство. Но стволовите клетки са по-малко определени от прогениторните клетки. Прогениторните клетки могат да се диференцират само в свой „целеви“ тип клетки. Най-важната разлика между стволовите клетки и прогениторните клетки е, че стволовите клетки могат да се репликират за неопределено време, докато прогениторните клетки могат да се делят само ограничен брой пъти.
Наблюденията на приликите в генната активност между RAS клетките и важни прогениторни клетки в алвеолите, наречени AT2 клетки, довеждат екипа до по-нататъшно откритие: RAS клетките, в допълнение към тяхната секреторна функция, служат като предшественици на AT2 клетките – регенерирайки ги, за да поддържат популацията на AT2 и поддържат алвеолите здрави.
Известно е, че AT2 клетките стават анормални при ХОББ и други белодробни заболявания и авторите откриват доказателства, че дефектите в RAS клетките могат да бъдат причината за тези аномалии..
В белодробната тъкан от хора с ХОББ, както и от хора без ХОББ, които имат анамнеза за тютюнопушене, изследователите наблюдават много AT2 клетки, които са променени по начин, който загатва за неправилна трансформация на RAS клетки към AT2.
„Необходими са повече изследвания, но констатациите сочат към възможността за бъдещи лечения на ХОББ, които работят чрез възстановяване на нормалния процес на диференциация на RAS клетките към AT2 – или дори чрез попълване на нормалната популация на RAS клетки в увредените бели дробове“, отбелязва професор Мориси.
Петър Димитров
–––––––––––––––––––––––––––––––––
Справка: M.C. Basil et al. Human distal airways contain a multipotent secretory cell that can regenerate alveoli. Nature, published online March 30, 2022; doi: 10.1038/s41586-022-04552-0
Източник: New part of the body found hiding in the lungs
Harry Baker, Live Science
New Type of Human Lung Cell Discovered, Sci-News.com
