Опубликовано : Сен 03, 2020

Аллергическая астма трансформирует клетки дыхательных путей

asthma
Закупорка просвета бронхиолы слизистым экссудатом, метаплазия бокаловидных клеток и утолщение базальной эпителиальной мембраны у человека, страдающего астмой. Предоставлено: Йель Розен/Википедия/CC BY-SA 2.0.

Новое исследование National Jewish Health показывает, что аллергическая астма в корне меняет дыхательные пути человека, снижая способность клеток удалять загрязнители и бороться с инфекциями. Аллергическая астма, наиболее распространенная форма заболевания, вызывается сигнальной молекулой IL-13. Когда исследователи добавляли IL-13 к клеткам, извлеченным из дыхательных путей человека, это ослабляло врожденную иммунную защиту клеток, увеличивало производство «патологической» слизи и уменьшало способность волосковидных ресничек на клетках удалять загрязняющие вещества и микроорганизмы.

«Посредством секвенирования РНК почти 2000 отдельных клеток дыхательных путей мы смогли представить более детальное представление о патологии астматических дыхательных путей», — сказал Макс А. Зейболд, доктор философии, доцент педиатрии и Центр генов, окружающей среды и здоровья. «Мы обнаружили резкое снижение защиты дыхательных путей, потерю функции ресничек и новые секреторные клетки, которые производят густую липкую слизь. Это дает механистическое объяснение повышенной уязвимости аллергических астматиков к респираторным инфекциям, которые усугубляют болезнь».

Сигнальный белок IL-13 является отличительной причиной аллергической астмы, также известной как астма типа 2-high или T2-high, наиболее распространенной формы болезни. Доктор Зейболд и его коллеги добавили IL-13 к культурам эпителиальных клеток дыхательных путей, полученных из трахеи двух доноров-людей. Затем они применили новую технологию, секвенирование одноклеточной РНК, к 1025 клеткам, стимулированным ИЛ-13, и к 869 клеткам, которые не получали ИЛ-13. Анализ этих последовательностей РНК позволил исследователям идентифицировать все отдельные типы клеток в культурах и все активные гены в каждом из этих типов клеток.

Исследователи обнаружили, что количество реснитчатых клеток в дыхательных путях сократилось на 26 процентов. Реснички — это небольшие волосовидные образования, которые перемещают слизь, содержащую частицы и микроорганизмы, вверх по дыхательным путям и из организма.

Предоставлено: Национальное еврейское здоровье.

Кроме того, они обнаружили, что клетки, которые обычно выделяют здоровую слизь, различные антиоксиданты и другие защитные белки, были преобразованы в новый тип, который производит густую липкую слизь, содержащую небольшое количество защитных белков.

«Слизь была настолько густой, что оставшиеся реснички бились медленнее и не могли сметать частицы», — сказал Натан Джексон, доктор философии, ведущий автор статьи, опубликованной в Cell Reports . «Эти результаты показывают, что IL-13 трансформирует дыхательные пути, снижая их способность защищаться от инфекций, которые вызывают подавляющее большинство обострений астмы».

Исследователи идентифицировали 980 уникальных белков в культурах, стимулированных IL-13, что подтвердило, что РНК действительно вырабатывала резко измененную смесь белков. Кроме того, РНК, секвенированная в культивируемых клетках, была поразительно похожа на РНК, полученную из носового эпителия 441 ребенка, страдающего астмой, что является дополнительным доказательством того, что последовательности РНК в культурах клеток точно отражают процессы, происходящие в дыхательных путях людей с аллергической астмой.

Результаты предполагают потенциальные терапевтические стратегии для «обратного ремоделирования» эпителия дыхательных путей путем нацеливания на пути, контролирующие индуцированную IL-13 метаплазию слизи и другую патологическую клеточную дифференцировку, а также обращая вспять трансформационные события, лежащие в основе обструкции слизистой оболочки и потери иммунитета./p>

Spread the love

Добавить комментарий

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