Лекарство от муковисцидоза может помочь в лечении пневмонии

Такие патогены, как SARS-CoV-2 и пневмококк, могут вызывать тяжелую пневмонию. Если дыхательные пути затем заполняются жидкостью, у пациента может развиться острый респираторный дистресс-синдром. Исследователи из Charité—Universitätsmedizin Berlin теперь обнаружили молекулярные механизмы, которые вызывают накопление жидкости в легких.

Эта разработка также привела их к открытию потенциальной новой терапии: лекарство от муковисцидоза оказалось эффективным в лабораторных экспериментах, что вселяет надежду на то, что его можно использовать для лечения пневмонии независимо от возбудителя, который ее вызвал. Исследование было опубликовано в журнале Science Translational Medicine.

Пневмония является наиболее распространенной причиной скопления жидкости в легких. Это состояние, известное как отек легких, приводит к тому, что части воздушного пространства заполняются жидкостью вместо воздуха, что мешает им выполнять свою работу по обмену газов. Пациентам трудно дышать, и их организму не хватает кислорода. Диагноз — острый респираторный дистресс-синдром, или ОРДС.

«Несмотря на передовые медицинские процедуры, примерно 40 процентов пациентов с ОРДС умирают в реанимации. Проблема в том, что антибиотики, противовирусные препараты и иммуномодулирующие методы лечения редко работают достаточно хорошо, — рассказывает руководитель исследования профессор доктор Вольфганг Кюблер, директор Института физиологии в Шарите. — Вот почему мы использовали совсем другой подход в нашем исследовании. Вместо того, чтобы сосредоточиться на патогене, мы сосредоточились на укреплении барьерной функции кровеносных сосудов в легких «.

Это имеет смысл, поскольку они являются источником жидкости при отеке легких. Сосуды легких становятся проницаемыми, позволяя жидкости из крови поступать в окружающие ткани — и тем самым заполнять воздушные пространства.

Но что на самом деле вызывает это? Каковы основные молекулярные механизмы? Исследовательская группа Шарите во главе с проф. Кюблер решила ответить на эти вопросы.

Они проводили эксперименты с использованием клеток, легочной ткани и изолированных легких. Исследование было сосредоточено на хлоридном канале CFTR, который, как известно ученым, в основном находится в клетках слизистой оболочки наших дыхательных путей. Там оно играет важную роль в разжижении нашей слизи, чтобы она могла легко стекать. Специалисты впервые показали, что клетки в кровеносных сосудах легких также содержат CFTR и что его присутствие резко снижается при пневмонии.

Чтобы выяснить, какую роль CFTR играет в легочных сосудах и что происходит на молекулярном уровне, когда хлоридный канал теряется, исследователи заблокировали канал ингибитором и определили количество ионов хлорида в клетках. Затем они использовали специальный метод визуализации, известный как иммунофлуоресцентная визуализация.

Результаты исследования показывают, что потеря CFTR приводит к накоплению хлорида в клетках, поскольку он перестает выводиться из них. Избыток хлорида запускает передачу сигналов, которая заканчивается неконтролируемым поступлением кальция в клетки через кальциевый канал.

«Повышенная концентрация кальция затем заставляет сосудистые клетки сокращаться — очень похоже на эффект, который кальций оказывает на мышечные клетки, — объясняет профессор Кюблер. — Это приводит к образованию промежутков между клетками, что позволяет жидкости вытекать из кровеносных сосудов. Поэтому хлоридные каналы имеют решающее значение для поддержания барьерной функции легочных сосудов «.

Затем исследовательская группа обратилась к другому вопросу: как они могут ослабить или предотвратить вызванную пневмонией потерю хлоридных каналов в легочных сосудах? Чтобы ответить на этот вопрос, исследователи использовали терапевтический агент, который классифицируется как модулятор CFTR и в настоящее время используется для лечения муковисцидоза.

У пациентов с муковисцидозом генетическая мутация препятствует нормальной работе хлоридного канала CFTR в клетках слизистой оболочки дыхательных путей, что приводит к образованию очень вязкой слизи.

Ивакафтор действительно сделал хлоридные каналы более стабильными: это привело к меньшей деградации каналов, чем та, которая обычно вызывается воспалительными процессами легких. Эксперименты на животных моделях показали тот же эффект: лечение ивакафтором увеличивало вероятность выживания при тяжелой пневмонии, уменьшало повреждение легких и приводило к гораздо более мягким симптомам и гораздо лучшему общему состоянию, чем без препарата.

Эксклюзивный перевод*

Фото: Шарите | Ласти Эрфинанда

Поделиться:

Подписывайтесь на краткие, но содержательные новости со всего мира
глазами молодого поколения в Телеграм и ВКонтакте.

Почитайте также

Антибиотик двойного действия может сделать устойчивость бактерий невозможной

4 Согласно новому исследованию, проведенному Чикагским университетом Иллинойса, новый антибиотик, который действует путем разрушения двух …