Нове дослідження вчених з Філадельфії виявило спосіб, за допомогою якого легенева тканина може регенерувати після травми. Як з'ясували вчені, легенева тканина має більше можливостей у відновленні, ніж вважалося раніше. Дослідники медичної школи Перельмана при Університеті Пенсільванського університету під керівництвом Джон Епштейна, доктора медичних наук, завідувача кафедри клітинної та біології розвитку, представили свої висновки в останньому номері видання Nature Communications
"Клітини легких можуть регенерувати в міру необхідності для відновлення відсутньої тканини за допомогою один одного. Ми побачили, що в системі життєзабезпечення набагато більше гнучкості, ніж передбачалося раніше," говорить Епштейн. "Це не класичні стовбурові клітини, які сприяють регенерації легких, а зрілі клітини легенів, які пробуджуються в відповідь на пошкодження. Ми маємо намір з'ясувати подробиці того, як відновлюються клітини легенів, що допоможе стимулювати процес регенерації в ситуаціях, коли це сьогодні є недостатнім, наприклад , у пацієнтів з ХОЗЛ [хронічна обструктивна хвороба легень] ".
Два типи клітин дихальних шляхів альвеоли, газообменной частини легенів, мають абсолютно різні функції, але можуть "перетворитися" один в одного при певних обставинах, виявили дослідники. Альвеоцити 1-го типу сприяють обміну газів (кисню і вуглекислого газу) - поточне дихання. Альвеоцити 2-го типу секретують сурфактант, мильна речовина, яке допомагає тримати дихальні шляхи відкритими. Справді, недоношені діти потребують лікування поверхнево-активною речовиною, щоб допомогти їх диханню.
Команда вчених показала на мишах, що ці два типи клітин походять від спільного попередника стовбурових клітин в ембріоні. Далі, дослідники вивчали мишей, у яких частина легкого була видалена - в результаті вони з'ясували, що клітини альвеоцити 1-го типу можуть дати початок росту альвеоцити 2-го типу, і навпаки.
Раніше вчені університету Дьюка встановили, що 2 тип легеневої клітини виробляють поверхнево-активна речовина, яка сприяє газообміну клітин 1 типу. "Ми вирішили перевірити цю гіпотезу про зв'язок різних клітин", говорить Джон. "Ми виявили, що альвеоцити 1-го типу дають початок альвеоцити 2 типу протягом приблизно трьох тижнів в різних моделях регенерації. Ми дійсно побачили зростання нових клітин в пошкоджених областях легких. Це виглядає як якщо б легке знає, що має знову відрости і може для цього "подзвонити" і покликати на допомогу клітку іншого типу, яка допоможе в цьому процесі ".
Це одне з перших досліджень, що показують, що спеціалізований тип клітин може повернутися до попереднього стану при правильних умовах. В ході даного дослідження подібне не сталося по спеціально заданою формулою транскрипційних факторів, але пошкодження дало команду тілу до самовідновлення, для чого потрібна участь певних клітин.
Дослідники з Філадельфії сподіваються застосувати нові дані для лікування таких хвороб легенів, як гострий респіраторний дистрес і ідіопатичний легеневий фіброз, де альвеоли не можуть отримати достатню кількість кисню, а крім того вчені збираються використовувати отримані знання про регенерацію клітин для вивчення можливостей відновлення пошкодженого кишечника і шкіри, а в подальшому виявити і механізм регенерації клітин серця.