Περίπου 200.000 άτομα στις ΗΠΑ υφίστανται οξεία πνευμονική βλάβη (σύνδρομο που χαρακτηρίζεται από αναπνευστική ανεπάρκεια) κάθε χρόνο και μέχρι 30% έως 40% όλων των περιπτώσεων μπορεί να είναι θανατηφόρες. Η τρέχουσα τυποποιημένη θεραπεία είναι υποστηρικτική φροντίδα, όπως ο τεχνητός αερισμός. Τα κύτταρα που φέρουν αιμοφόρα αγγεία στους πνεύμονες και τα οποία εκτίθενται σε βακτηριακές τοξίνες δεν πεθαίνουν εύκολα, σύμφωνα με νέα μελέτη που διεξήχθη από ερευνητές του Πανεπιστημίου του Illinois στο Chicago College of Medicine.
Όταν αυτά τα κύτταρα αιμοφόρων αγγείων έρχονται σε επαφή με βακτηριακές τοξίνες που ονομάζονται λιποπολυσακχαρίτες, εμφανίζεται μια εκρηκτική μορφή κυτταρικού θανάτου γνωστή ως πυρόπτωση. Η πυρόπτωση ξεκινάει από ένα ένζυμο που ονομάζεται κασπάση-11 σε ποντικούς και τις κασπάσες 4 και 5 στον άνθρωπο. Χωρίς αυτά τα ένζυμα, δεν μπορεί να εμφανιστεί πυρόπτωση, καθιστώντας αυτές τις κασπάσες ελκυστικούς στόχους για φάρμακα που μπορούν να αποτρέψουν τη βλάβη των ιστών που προκαλούνται από λοιμώξεις. «Υπάρχουν πολλοί τρόποι ώστε ένα κύτταρο να πεθάνει», δήλωσε ο Δρ Jalees Rehman, αναπληρωτής καθηγητής της ιατρικής και φαρμακολογίας στο UIC College of Medicine και συν-επικεφαλής συγγραφέας για το σχετικό άρθρο που δημοσιεύεται στο Journal of Clinical Investigation.
Η πυρόπτωση έχει τεκμηριωθεί μόνο σε μερικούς τύπους κυττάρων, κυρίως σε ανοσοκύτταρα (ειδικότερα στα μακροφάγα). Στην πυρόπτωση, ένα εξωτερικό ερέθισμα ενεργοποιεί τις κασπάσες μέσα στο κύτταρο, οι οποίες με τη σειρά τους ενεργοποιούν προ-φλεγμονώδη μόρια (κυτοκίνες). Καθώς η κυτταρική μεμβράνη διασπάται, οι κυτοκίνες εξέρχονται εκρηκτικά από το κύτταρο και σηματοδοτούν στα γειτονικά ανοσοκύτταρα να συρρεύσουν στην περιοχή για να εξουδετερώσουν τα μικρόβια και να αποτρέψουν περαιτέρω βλάβες.
Κατά τη διάρκεια μιας σοβαρής λοίμωξης, βακτήρια απελευθερώνουν λιποπολυσακχαρίτες που μπορούν να εισέλθουν στην κυκλοφορία του αίματος. Αυτές οι λοιμώξεις είναι ιδιαίτερα επικίνδυνες εάν εισέλθουν στα αιμοφόρα αγγεία των πνευμόνων. Οι ερευνητές παρατήρησαν ότι ποντίκια-πειραματόζωα στα οποία εγχύθηκαν λιποπολυσακχαρίτες ή βακτηρίδια που απελευθερώνουν λιποπολυσακχαρίτες είχαν πολύ υψηλά ποσοστά θνησιμότητας εκτός από ποντίκια όπου το γονίδιο για την κασπάση 11 είχε απαλειφεί στα ενδοθηλιακά κύτταρα αιμοφόρων αγγείων . Αυτά τα ποντίκια είχαν πολύ υψηλότερα ποσοστά επιβίωσης και πιο περιορισμένη φλεγμονή στους πνεύμονές τους.
“Η εργασία μας δείχνει ότι η πυρόπτωση των ενδοθηλιακών κυττάρων που φέρουν τα αιμοφόρα αγγεία μπορεί να είναι ένας από τους λόγους για τους οποίους οι βακτηριακές λοιμώξεις μπορεί να προκαλέσουν σοβαρή βλάβη στον πνεύμονα σε μερικούς ασθενείς”, δήλωσε ο Asrar Malik, καθηγητής στο UIC College of Medicine.