Авторы нового исследования из Колумбии утверждают, что вдыхаемые частицы загрязняющих веществ окружающей среды накапливаются в течение десятилетий внутри иммунных клеток в лимфатических узлах легких, что в конечном итоге ослабляет способность клеток бороться с респираторными инфекциями. Ученые предлагают новую причину, по которой люди с возрастом становятся более восприимчивыми к респираторным заболеваниям. Результаты научной работы опубликованы в журнале Nature Medicine.
Актуальность исследования
Пожилые люди особенно уязвимы к респираторным инфекциям, и пандемия COVID резко обострила это. Уровень смертности от COVID в 80 раз выше у людей старше 75 лет, чем у молодых людей, кроме этого пожилые люди также более уязвимы к гриппу и другим респираторным инфекциям.
Исследователи изначально не рассматривали влияние загрязнения воздуха на иммунную систему. Более десяти лет назад они начали собирать ткани у умерших доноров органов для изучения иммунных клеток в многочисленных слизистых оболочках и лимфоидных тканях. Такие клетки были в значительной степени недоступны исследователям, изучающим иммунную систему, где отбор проб ограничен периферической кровью.
Новизна исследования
«Когда мы изучали лимфатические узлы людей, мы были поражены тем, как много лимфатических узлов в легких оказались черного цвета, в то время как лимфатические узлы желудочно-кишечного тракта и других областей организма были типичного бежевого цвета», — комментирует Донна Фарбер (Donna Farber).
И по мере того, как исследователи собирали больше ткани у более молодых доноров, они также заметили возрастную разницу во внешнем виде лимфатических узлов легких: у детей и подростков они были в основном бежевыми, в то время как у доноров старше 30 лет выглядели с оттенком черного и становились темнее с возрастом.
Материалы и методы исследования
В новом исследовании ученые изучили ткани 84 умерших, некурящих доноров человеческих органов в возрасте от 11 до 93 лет.
Результаты научной работы
Ученые обнаружили, что частицы загрязняющих веществ в лимфатических узлах легких находятся внутри макрофагов, иммунных клеток, которые поглощают и уничтожают бактерии, вирусы, клеточный мусор и другие потенциально опасные вещества.
Макрофаги, содержащие частицы, были значительно ослаблены: они были гораздо менее способны поглощать другие частицы и вырабатывать цитокины — химические «сигналы о помощи», которые активируют другие части иммунной системы. Макрофаги в тех же лимфатических узлах, которые не содержали твердых частиц, не были повреждены.
«Когда мы сделали снимок почерневших лимфатических узлов легких и обнаружили, что они забиты частицами загрязняющих веществ, переносимых по воздуху, мы начали задумываться об их влиянии на способность легких бороться с инфекцией с возрастом людей», — добавляет Фарбер.
Обсуждение результаты исследования
«Эти иммунные клетки просто забиты частицами и не могут выполнять важные функции, которые помогают защитить нас от патогенов», — заключает Фарбер. «Мы еще не знаем в полной мере, какое воздействие загрязнение оказывает на иммунную систему легких, однако загрязнение, несомненно, играет определенную роль в возникновении более опасных респираторных инфекций у пожилых людей и является еще одной причиной для продолжения работы по улучшению качества воздуха».
Авторы другого исследования утверждают, что твердые частицы от авиационных двигателей поражают дыхательные пути.