Αλλεργικό άσθμα τεστ: Νέα έρευνα δείχνει αλλαγές στον ανθρώπινο αεραγωγό [vid]

Αλλεργικό άσθμα τεστ: Νέα έρευνα στο National Jewish Health δείχνει ότι το αλλεργικό άσθμα μεταμορφώνει ριζικά τον ανθρώπινο αεραγωγό, μειώνοντας την ικανότητα των κυττάρων να απομακρύνουν τους ρύπους και να καταπολεμήσουν τις μολύνσεις. Το αλλεργικό άσθμα, η πιο κοινή μορφή της νόσου, οφείλεται στο μόριο σηματοδότησης IL-13. Όταν οι ερευνητές πρόσθεσαν την IL-13 σε κύτταρα που εξήχθησαν από ανθρώπινους αεραγωγούς, εξασθένησε την έμφυτη ανοσολογική άμυνα των κυττάρων, αύξησε την παραγωγή «παθολογικής» βλέννας και μείωσε την ικανότητα των τριχοειδών βλεφαρίδων στα κύτταρα να απομακρύνουν ρύπους και μικροοργανισμούς.

«Ακολουθώντας τον προσδιορισμό αλληλουχίας RNA σχεδόν 2.000 μεμονωμένων κυττάρων στον αεραγωγό, μπορέσαμε να παρουσιάσουμε μια πιο λεπτή άποψη της παθολογίας στον ασθματικό αεραγωγό», δήλωσε ο Max A. Seibold, Ph.D., αναπληρωτής καθηγητής Παιδιατρικής και το Κέντρο Γονίδια, Περιβάλλον & Υγεία. “Βρήκαμε μια δραματική μείωση στην άμυνα των αεραγωγών, την απώλεια της λειτουργίας της ακτινοβολίας και ένα νέο εκκριτικό κύτταρο που παράγει μια παχιά, κολλητική βλέννα. Αυτό παρέχει μια μηχανιστική εξήγηση για την αυξημένη ευπάθεια των αλλεργικών ασθματικών σε αναπνευστικές λοιμώξεις που επιδεινώνουν τη νόσο.”

Η πρωτεΐνη σηματοδότησης IL-13 είναι ένα από τα κύρια χαρακτηριστικά του αλλεργικού άσθματος , επίσης γνωστή ως άσθμα υψηλού τύπου 2 ή υψηλού Τ2, η πιο κοινή μορφή της νόσου. Ο Δρ Seibold και οι συνεργάτες του πρόσθεσαν την IL-13 σε καλλιέργειες επιθηλιακών κυττάρων αεραγωγών που προέρχονται από την τραχεία δύο ανθρώπινων δοτών. Στη συνέχεια εφάρμοσαν μια νέα τεχνολογία, μονοκύτταρο προσδιορισμό αλληλουχίας RNA, σε 1.025 διεγερμένα με IL-13 κύτταρα και 869 κύτταρα που δεν έλαβαν IL-13. Η ανάλυση αυτών των αλληλουχιών RNA επέτρεψε στους ερευνητές να αναγνωρίσουν όλους τους διακριτούς τύπους κυττάρων στις καλλιέργειες και όλα τα ενεργά γονίδια σε κάθε έναν από αυτούς τους τύπους κυττάρων.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι ο αριθμός των ακρωτηριασμένων κυττάρων στους αεραγωγούς μειώθηκε κατά 26%. Οι βλεφαρίδες είναι μικρές δομές που μοιάζουν με τρίχες, των οποίων η κίνηση σάρωσης μετακινεί τη βλέννα φορτωμένη με σωματίδια και μικροοργανισμούς πάνω στον αεραγωγό και έξω από το σώμα. Επιπλέον, βρήκαν κύτταρα που κανονικά εκκρίνουν υγιή βλέννα, διάφορα αντιοξειδωτικά και άλλες αμυντικές πρωτεΐνες μετασχηματίστηκαν σε έναν νέο τύπο που παράγει μια παχιά, κολλητική βλέννα που περιέχει λίγες αμυντικές πρωτεΐνες. «Η βλέννα ήταν τόσο παχιά που οι υπόλοιπες βλεφαρίδες κτύπησαν πιο αργά και ήταν αναποτελεσματικές στην απομάκρυνση των σωματιδίων», δήλωσε ο Nathan Jackson, Ph.D., επικεφαλής συγγραφέας της εφημερίδας που δημοσιεύτηκε στο Cell Reports . “Αυτά τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η IL-13 μεταμορφώνει τον αεραγωγό, μειώνοντας την ικανότητά της να υπερασπίζεται τις λοιμώξεις που προκαλούν τη συντριπτική πλειοψηφία των παροξύνσεων του άσθματος.”

Οι ερευνητές εντόπισαν 980 μοναδικές πρωτεΐνες στις διεγερμένες με IL-13 καλλιέργειες, οι οποίες επιβεβαίωσαν ότι το RNA παράγει πράγματι ένα δραματικά τροποποιημένο μείγμα πρωτεϊνών. Επίσης, το RNA που υποβλήθηκε σε αλληλουχία στα καλλιεργημένα κύτταρα ήταν εντυπωσιακά παρόμοιο με το RNA που ελήφθη από το ρινικό επιθήλιο 441 ασθματικών παιδιών, παρέχοντας πρόσθετες ενδείξεις ότι οι αλληλουχίες RNA στις κυτταρικές καλλιέργειες αντικατοπτρίζουν με ακρίβεια διαδικασίες που συμβαίνουν σε αεραγωγούς ανθρώπων με αλλεργικό άσθμα. Τα ευρήματα υποδηλώνουν πιθανές θεραπευτικές στρατηγικές για την «αναστροφή-αναδιαμόρφωση» του επιθηλίου των αεραγωγών , στοχεύοντας οδούς που ελέγχουν τη μεταπλασία βλέννας που προκαλείται από την IL-13 και άλλες παθολογικές κυτταρικές διαφοροποιήσεις, καθώς και αναστροφή των μετασχηματιστικών γεγονότων που υποφέρουν από απόφραξη βλέννας και απώλεια ανοσίας.