ZNANOST: hrvatski znanstveni portal

Otkriven stanični mehanizam koji štiti pluća tijekom teških infekcija

Istraživači sa Sveučilišta Illinois u Chicagu otkrili su novi molekularni mehanizam koji sužava veze između stanica koje oblažu krvne žile tvoreći tako nepropusnu barijeru.

Mehanizam pruža mogućnost kreacije novih lijekova za terapiju akutnog edema pluća, što je često kobno stanje u kojem kroz zidove plućnih kapilara naglo istječe krvna plazma u alveole i okolna tkiva.

Znanstvenici sa Sveučilišta Illionis, predvođeni Asrar Malikom, uglednim profesorom i ravnateljem farmakološkog odjela, otkrili su kako pokrenuti mehanizam stezanja stanične membrane kod miševa pomoću male molekule nazvane Fg4497.

Miševi izloženi infektivnom agensu koji uzrokuje prodor krvne plazme u pluća te liječeni navedenim spojem imali su veće stope preživljavanja i manje nakupljanja tekućine u plućima od miševa koji nisu tretirani istim. Rezultati su objavljeni u časopisu Journal of Clinical Investigation.

Mehanizam nastanka akutnog plućnog edema

Akutni plućni edem je kobno stanje za otprilike pola oboljelih. Trenutni konvencionalni tretman je suportivna terapija, kao što je priključenje na aparat za umjetno disanje. Terapije su rijetko u stanju uspješno zaustaviti proces nakupljanja tekućine.

"Kod Akutnog plućnog edema imunološki odgovor organizma postaje najveći problem", kaže doktor Jalees Rehman (na slici), jedan od glavnih autora studije, inače izvanredni profesor farmakologije i medicine na Sveučilištu Illionis - Zavod za Medicinu.

Rehman nadalje govori kako se kao dio korisnog imunološkog odgovor tijela na infekciju, privremeno opušta barijera sačinjena od stanica krvnih žila, kako bi bijele krvne stanice izašle iz krvotoka i obranile tijelo do navale bakterija ili virusa.

Međutim, u nekim slučajevima teških upala pluća ili sepse, barijera se ne obnavlja u potpunosti, a stalno istjecanje tekućine u plućnima je iznimno opasno i teško za liječenje.

Pacijenti s akutnim plućnim edemom često se stavljaju na aparate za umjetno disanje uz potporu dodatnog kisika.

Nadalje, doktor Rehman je kazao da je "To začarani krug upalnih procesa i istjecanja plazme iz plućnih krvnih žila te da pri takvom stanju, pluća kao da se utapaju u vlastitim izlučevinama. Stoga, mogli bismo spasiti mnoge živote ako uspijemo stabilizirati i obnoviti cjelovitost barijere krvnih žila."

Čudesan mehanizam povratne sprege

Rehman i njegovi kolege proučavaju mehanizme koji reguliraju kontakte stanice sa drugom stanicom, tzv. prijanjajuće spojeve. Do sada je poznato da je molekula nazvana VE-PTP, važna za stabilizaciju prijanjajućih spojeva.

U laboratorijskim eksperimentima s ljudskim stanicama krvnih žila pluća, znanstvenici su otkrili da uvjeti niske koncentracije kisika potiču ekspresiju proteina osjetljivih na razinu kisika točnije HIF2alpha proteina, koji inače u stanici reguliraju razinu kisika, što pak povećava razine VE-PTP.

Miševi koji nemaju HIF2alpha protein imaju mnogo niže razine VE-PTP i mnogo propusnije krvne žile od miševa koji mogu proizvoditi HIF2alpha.

Otkriveno je da je miševima izloženim septičnoj infekciji koji su dobili lijek koji oponaša djelovanje niske razine kisika, razina molekula HIF2alpha i VE-PTP porasla te su njihove krvne žile postale manje propusne. Ovi miševi imali su značajno više stope preživljavanja i manje tekućine u plućima nego miševi kojima nije dat lijek.

Nadalje, doktor Rehman zaključuje „kako niska razina kisika izaziva kaskadu molekularnih događaja koji dovode do stezanja barijere".

"Čini se da stanice krvnih žila imaju mehanizam stezanja barijere kada su u stresnoj situaciji niske koncentracije kisika." Kako se pluća počinju puniti tekućinom, krv postaje siromašna kisikom, a stanice koje oblažu krvne žile na to reagiraju zatezanjem prijanjajućih spojeva. Međutim, ova prirodna sposobnost stezanja krvožilne barijere kao odgovor na nisku koncentraciju kisika ne pojavljuje se dovoljno brzo u bolesnika koji imaju razvijen akutni plućni edem.

Obećavajući rezultati

Doktor Rehman zaključuje kako se trenutna istraživanja provode na miševima, ali se sa Sveučilišta nadaju će jednog dana biti u mogućnosti iskoristiti prirodni odgovor tijela na niske razinu kisika u krvni lijekovima koji oponašaju takve uvijete. Ovi lijekovi bi se mogli dati pacijentima s visokim rizikom i nadamo se spriječiti nastanak akutnog plućnog edema pobuđivanjem fizioloških zaštitnih mehanizama stezanja krvožilne barijere.

Izvor: UIC

Podijeli.