Ve studii na myších, vědci z Johns Hopkins identifikovat nové molekulární dráhy se podílejí na růstu malých vzduchových vaků nazývá alveoly, které jsou zásadní význam pro dýchání. Vědci tvrdí, že jejich pokusy mohou vést k první úspěšné léčby vypěstujte vzduchové vaky u lidí, kteří trpí chorobami, jako je rozedma plic, v nichž plicní sklípky byly zničeny let kouření. Práce může také navrhnout novou terapii pro předčasně narozené děti narozené dříve, než jsou jejich plíce plně vyvinuty.
„Jeden z nejvíce skličující výzvy, kterým čelíme, jako je lékaři pomoci pacientům s chronickou obstrukční plicní onemocnění, jako je rozedma plic, kteří ztratili sklípků, které jsou tak zásadní pro funkci plic,“ říká Enid Neptun, M. D., profesor plicní a kritické medicíny na Johns Hopkins University School of Medicine. „Jakmile jsou tyto malé vzduchové vaky zničeny, neexistují žádné účinné léčby, které by je přivedly zpět.“
Neptun je hlavním autorem studie popsané v článku V únoru. 14, 2014 vydání PLOS Genetics, ve kterých vědci použili hepatocytární růstový faktor (HGF), aby vypěstujte sklípků a obnovit struktura plic u myší geneticky modifikovaných k rozvoji lidských-jako forma emfyzému. Předpokládá se, že jde o první studii s použitím HGF u myší se zavedeným emfyzémem.
růstové faktory, jako je HGF, byly použity k podpoře hojení ran. Neptun říká, že předchozí studie ukázaly, že HGF měl roli ve fungování plicních sklípků, které umožňují plic k výměně kyslíku a oxidu uhličitého a poslat kyslík do krevního oběhu, vyživují orgánů v celém těle. Snížení počtu nebo kvality vaků vážně ohrožuje dýchání.
I když je nelze vidět pouhým okem, malé sférické alveoly jsou pokryty tenkými stěnami a mají krevní zásobení. Vědci provedli pokusy na myších s geneticky indukovaná forma emfyzému, jestli HGF může stimulovat tvorbu plicních sklípků.
jeden experiment zahrnoval dospělé myši s geneticky indukovaným emfyzémem. Polovina myší dostala HGF, dodávaná pod kůži pomocí speciální pumpy po dobu dvou týdnů. Druhá polovina skupiny dostávala placebo-ne HGF. Další skupina myší se zdravými plícemi,“ kontrolní “ skupina, byla rozdělena na polovinu, aby dostávala buď HGF, nebo placebo.
„zjistili Jsme, že myši s rozedma plic, kdy s ohledem na HGF, vyvinula 17 procent zlepšení ve velikosti jejich vzduchových vaků ve srovnání s placebem léčených myší, v souladu s zlepšení plicní struktury a funkce. HGF byl také ochranný a zabránil destrukci alveol snížením oxidačního stresu, který přispívá k poškození plic, “ říká Neptun. „V podstatě byl HGF schopen zablokovat hlavního nepřítele fungujících alveol.“
kromě toho, zdravé myši, které obdržely HGF ukázal, žádný rozdíl v alveolární velikost. Myši s emfyzémem, které byly léčeny placebem, nevykazovaly žádné zlepšení.
vědci pak chtěli vidět účinek zhoršené aktivity HGF u mladých myší, jejichž plíce se stále formovaly. Vytvořili myš, ve které byl receptor HGF, známý jako MET, odstraněn z buněk lemujících alveoly. „Naší myšlenkou bylo, že pokud HGF plní tuto důležitou roli při tvorbě alveol, pokud vyřadíme jeho receptor, známý jako MET, měli bychom vidět poškození alveol,“ říká Neptun.
jak bylo předpovězeno, vzduchové vaky u vyvíjejících se myší bez receptoru HGF se netvořily správně. Také krevní cévy sloužící alveolám byly sníženy a došlo ke zvýšení oxidačního stresu i zánětu. Vědci dospěli k závěru, že vyvíjející se alveoly vyžadují jak signalizaci HGF, tak MET, aby se normálně vytvořily.
„náš výzkum je důležitou ukázkou toho, že růstový faktor může být použit jako lék na emfyzém,“ říká Neptun. „Nicméně, od té doby HGF snižuje odumírání buněk a podporuje proliferaci buněk, bychom měli být opatrní při překládání na kouření populace, kde existuje vyšší riziko vzniku rakoviny plic.“dodává. Neptun a další provádějí výzkum, aby byli schopni selektivně aktivovat terapeutické a nikoli maligní složky signalizace HGF.
Emfyzém je forma chronické obstrukční plicní nemoci (CHOPN), která je třetí nejčastější příčinou úmrtí ve Spojených Státech. Odhaduje se, že 30 milionů Američanů má CHOPN a každý rok na ni zemře asi 60 000 lidí. Kromě kouření může pracovní expozice škodlivému prachu, výparům a kouři také způsobit CHOPN.
název článku je “ růstový faktor hepatocytů, Determinant homeostázy vzdušného prostoru v myších plicích.“
studie byla financována Neptun je NIH RO1 grant# 1R01HL085312 a také tím, Březen Desetníků Basil O ‚ connor Cenu Neptun.
ostatní autoři jsou: Carla Calvi, Megan Podowski, Armando Lopez Mercado, Shana Metzger, Kaori Misono, Alla Malinina, Dustin Dikeman, Hataya Poonyagariyon, Leslie Ynalvez, Roshanak Derakhshandeh, Ann Le, Mark Merchant a Ralph Schwall (zemřelého).