При хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ) легкие пациента теряют способность самостоятельно восстанавливать повреждения. Ученые из Helmholtz Zentrum München, партнера Немецкого центра исследований легких (DZL), теперь имеют новое представление о том, почему это может быть так. В Журнале экспериментальной медицины они обвиняют молекулу Wnt5a в этой проблеме.
Первым признаком ХОБЛ обычно является хронический кашель. По мере прогрессирования заболевания дыхательные пути сужаются и часто развивается эмфизема легких. Это указывает на необратимое расширение и повреждение альвеол или воздушных мешков. "Тело больше не может восстанавливать разрушенные конструкции," объясняет доктор. Доктор. Мелани Кенигсхоф, руководитель исследовательского отдела восстановления и регенерации легких (LRR) в Центре комплексной пневмологии (CPC) Helmholtz Zentrum München. Она и ее команда поставили перед собой задачу понять, как это происходит.
"В нашей текущей работе мы смогли показать, что ХОБЛ приводит к изменению мессенджеров, которые клетки легких используют для связи друг с другом," Кенигсхоф продолжает. В частности, ученые обнаружили повышенное производство молекулы Wnt5a, которая нарушает классический (или канонический, как его называют эксперты) сигнальный путь Wnt / бета-катенин, который отвечает за такое восстановление.
Путь передачи сигналов Wnt – один из многих путей передачи сигналов, позволяющих клеткам реагировать на внешние изменения. Сигнальный путь назван в честь его главного игрока "Wnt", сигнальный белок, который играет ключевую роль в развитии различных клеток животных в качестве локального медиатора. Многочисленные белки участвуют в канонической (классической) передаче сигналов, в том числе бета-катенин в качестве центрального клеточного мессенджера. Путь, по которому Wnt действует через других мессенджеров, как описано здесь, называется неканоническим сигнальным путем; это может отрицательно повлиять на каноническую передачу сигналов.
"Наша рабочая гипотеза заключалась в том, что отношения между различными мессенджерами Wnt больше не сбалансированы при ХОБЛ," сообщает доктор. Хук Баарсма, ученый LRR и первый автор исследования. Команда соответственно искала возможные сигналы помех. "Как в доклинической модели, так и в образцах тканей пациентов мы обнаружили, что в ткани ХОБЛ, в частности, неканоническая молекула Wnt5a увеличивается и встречается в модифицированной форме." По мнению авторов, стимулы, которые обычно вызывают реакцию при ХОБЛ, такие как сигаретный дым, дополнительно приводят к увеличению выработки Wnt5a и, как следствие, к нарушению регенерации легких.
На следующем этапе исследователи смогли показать, откуда исходит неверно направленный сигнал: "Он вырабатывается определенными клетками соединительной ткани, так называемыми фибробластами," Baarsma говорит. Когда легочные эпителиальные клетки обрабатывали Wnt5a, полученным из фибробластов, клетки теряли свою способность к заживлению. Ученые также смогли использовать антитела, направленные против Wnt5a, в двух разных экспериментальных моделях, чтобы замедлить разрушение легких и лучше поддерживать функцию легких.
"Наши результаты показывают, что классический сигнальный каскад Wnt / бета-катенин нарушается лигандом Wnt5a. Это совершенно новый механизм, связанный с ХОБЛ, и он может привести к новым терапевтическим подходам, которые срочно необходимы для лечения," Руководитель исследования Кенигсхоф объясняет важность результатов.