Ученым давно известно, что лейкоциты, называемые макрофагами, накапливаются в легких людей, страдающих фиброзом легких. Какую роль макрофаги играют в развитии часто смертельного заболевания легких, менее ясно.
Новое исследование, проведенное Университетом в Буффало (University at Buffalo), проливает свет на эту тайну и открывает новые пути для изучения легочного фиброза, достижений, которые в конечном итоге могут привести к более эффективной медицине и методам лечения этого заболевания, от которого страдают примерно 100 000 человек в США.
«Наше понимание того, как развивается легочный фиброз, значительно улучшилось; однако мы еще многого не понимаем, особенно участие иммунных клеток в формировании заболевания», — комментирует соавтор исследования Жуоган Чжао (Ruogang Zhao).
У людей с легочным фиброзом в легких образуется жесткая рубцовая ткань, затрудняющая дыхание. Эту жесткую рубцовую ткань невозможно восстановить, ее можно только замедлить с помощью лекарственных средств и методов лечения.
В исследовании, опубликованном в научном журнале Science Advances, описывается, как Чжао с соавторами разработали миниатюрные модели фиброзных тканей легких, которые действуют как прокси для людей с легочным фиброзом.
Помимо макрофагов, модель включала два основных компонента жесткой рубцовой ткани: фибробласты и коллагеновые волокна.
Во время экспериментов команда наблюдала, как макрофаги чувствуют свое окружение и «сливаются» с фибробластами и коллагеновыми волокнами. Эта активация механической чувствительности макрофагов позволила им секретировать дополнительные биохимические факторы, способствующие росту рубцовой ткани.
Затем команда ученых ввела в пораженную ткань препарат под названием пирфенидон, который является одобренным Управлением по контролю за продуктами и лекарствами препаратом и замедляет ухудшение легочного фиброза. Пирфенидон блокирует определенные белки, которые могут существенно влиять на то, как макрофаги прикрепляются и взаимодействуют с фибробластами и коллагеновыми волокнами. В результате препарат может остановить образование рубцовой ткани.
«Результаты предполагают потенциальный механизм возникновения легочного фиброза на тканевом уровне и с участием макрофагов», — комментарует первый автор исследования Ин Сюй (Ying Xu).
Модель фиброзной легочной ткани, добавляет Чжао, представляет собой новый мощный инструмент, который исследователи могут использовать для дальнейшего изучения взаимодействий на уровне тканей и клеток в фиброзированных легких. По его словам, это также может помочь протестировать новые лекарства, которые еще больше замедлят или остановят болезнь.
Литература:
Ying Xu et al, Modeling mechanical activation of macrophages during pulmonary fibrogenesis for targeted anti-fibrosis therapy, Science Advances (2024). DOI: 10.1126/sciadv.adj9559
