Воспаление является стандартной частью реакции иммунной системы нашего организма. Но иногда эта реакция в наших легких становится гиперактивированной, что приводит к бесконтрольному продолжению воспаления и может привести к летальному исходу. Многие случаи смерти от COVID-19 произошли из-за чрезмерного воспаления, которое приводит к острому повреждению легких.
Группа исследователей из Университета Иллинойса в Чикаго (University of Illinois Chicago) исследовала, как легкие противодействуют воспалению. Их работа указывает на клетки легких, которые уменьшают воспаление, удаляя клеточный мусор, поглощая вредные бактерии и высвобождая противовоспалительные белки. Более того, эти клетки можно научить при первоначальном этапе заболевания выполнять эту работу еще лучше во время последующего инфицирования.
Ученые продемонстрировали, что введение этих обученных клеток мышам помогло сохранить им жизнь после развития пневмонии. Эти результаты позволяют предположить, что такие обученные клетки могут стать частью клеточной терапии, предотвращающей чрезмерное воспаление. Исследование опубликовано в научном журнале Journal of Experimental Medicine.
Ученые обнаружили, что после первоначального воздействия бактериального токсина иммунные клетки легких, называемые альвеолярными макрофагами, помогли уменьшить тяжесть воспаления, вызванного вторым воздействием бактериального токсина неделю спустя.
Польза от этой «памяти» или «тренировки» присутствовала даже тогда, когда второй контакт произошел месяц спустя, объяснил старший автор исследования доктор Джалис Рехман (Jalees Rehman), руководитель кафедры биохимии и молекулярной генетики Университета Иллинойса в Чикаго.
Клетки, по-видимому, особенно хорошо удаляют постинфекционный мусор, например, клеточный мусор из иммунных клеток, которые боролись с инфекцией, или из поврежденной ткани, объяснил Рехман.
«Очистка от этого мусора важна, поскольку его сохранение может заставить иммунную систему продолжать реагировать, тем самым усиливая воспаление», — отметил Рехман.
Так как этот мусор не специфичен для одного типа инфекции, эти обученные макрофаги могут помочь снизить риск острого повреждения легких в результате последующих инфекций, возникающих в результате другого заболевания. Исследователи обнаружили, что количество молекул, участвующих в удалении клеточного мусора, выше в обученных альвеолярных макрофагах.
Альвеолярные макрофаги — это необычные клетки, поскольку мы рождаемся с ними и они остаются в наших легких и во взрослом возрасте. Во время инфекций альвеолярные макрофаги погибают, но могут регенерировать из выживших альвеолярных макрофагов. Они также передают эпигенетическую информацию своему клеточному потомству, а это означает, что новые макрофаги могут сохранять память о предыдущих инфекциях.
Все это в совокупности делает их очень эффективными в уменьшении острого повреждения легких.
Макрофаги имеются во многих других органах, поэтому будущие исследования могут выяснить, можно ли обучить эти клетки первоначальной инфекцией или напрямую увеличить уровни молекул, которые помогают в удалении клеточного мусора, заключил Рехман, который также является сотрудником онкологического центра Университета Иллинойса (University of Illinois Cancer Center).
Авторы другого исследования утверждают, что чтобы предотвратить старение, стволовые клетки должны «выносить мусор»