Исследователи из Медицинского колледжа Бейлора (Baylor College of Medicine) выяснили, что небольшой ген let-7 влияет на здоровье лёгких и процессы их регенерации. Это открытие поможет разработать новые методы профилактики, лечения и контроля прогрессирования лёгочного фиброза. Результаты исследования опубликованы в Nature Communications.
«Лёгочный фиброз относится к группе неизлечимых интерстициальных заболеваний, которые обычно поражают людей старше 50 лет. При этом состоянии из-за неправильного заживления лёгкие становятся жёсткими, что приводит к затруднению дыхания», — говорит соавтор доктор Энтони Родригес (Dr. Antony Rodríguez), доцент кафедры медицины отделения иммунологии, аллергии и ревматологии в Медицинском колледже Бейлора.
Несмотря на то, что лёгкие очень устойчивы к отрицательным воздействиям, они восстанавливаются после тяжёлого гриппа или COVID-19, с возрастом эта способность снижается.
«Прогениторные стволовые клетки, называемые AT2, отвечают за восстановление лёгких: любые повреждения этого органа активируют AT2, которые, производя клетки AT1, запускают процесс заживления. С возрастом клетки AT2 становятся дисфункциональными — вместо того, чтобы восстанавливать орган, они создают рубцы, что мы и наблюдаем при лёгочном фиброзе», — говорит Родригес.
Чтобы лучше понять процесс преобразования здоровых AT2 в клетки, способствующие фиброзу, Родригес и его коллеги исследовали ген let-7, экспрессия которого снижается при лёгочном фиброзе. Предыдущие работы показали, что let-7 является геном-супрессором опухолей, участвующим в развитии злокачественных новообразований, росте клеток и возникновении метастазов эпителиальных клеток при различных видах рака.
«Используя комбинацию молекулярных, биохимических и микроскопических методов на мышиных моделях, трёхмерных лёгочных органоидах и образцах тканей лёгочного фиброза, мы изучили механизмы, способствующие образованию клеток AT2, которые приводят к рубцеванию и воспалению в лёгких», — рассказывает Родригес.
Учёные обнаружили, что при заболеваниях лёгких в мышиных моделях let-7 подавляется. Когда исследователи нокаутировали этот ген, у животных неожиданно развился фиброз, что свидетельствует о том, что let-7 играет ключевую роль в поддержании здоровья лёгких и контроле рубцевания.
При более подробном изучении механизма выяснилось, что let-7 предотвращает ненадлежащую экспрессию генов, ассоциированных с раком и фиброзом органов.
«Мы показали, что гены, связанные с раком, стали более активными, поскольку AT2 перепрограммировались в фиброзные клетки, образующие рубцовую ткань. Дальнейшие исследования продемонстрировали, что let-7 играет роль в модуляции опухолеподобных путей эпигенетически через модификации гистонов или ДНК-ассоциированных белков в клетках AT2, формирующих рубцы», — рассказывает Родригес.
В связи с тем, что фиброз может развиться в различных органах, включая почки, печень и сердце, учёные планируют продолжить изучение данной проблемы.
«Наши результаты подтверждают необходимость дальнейших исследований: важно узнать, связан ли обнаруженный механизм с фиброзом других органов», — делает вывод Родригес.
Источник: medicalxpress.com