Новое исследование Национального еврейского здравоохранения показывает, что аллергическая астма коренным образом меняет дыхательные пути человека, снижая способность клеток удалять загрязнители и бороться с инфекциями. Аллергическая астма, наиболее распространенная форма заболевания, вызывается сигнальной молекулой IL-13. Когда исследователи добавляли IL-13 к клеткам, извлеченным из дыхательных путей человека, это ослабляло врожденную иммунную защиту клеток, увеличивая выработку "патологический" слизь и снижение способности волосковидных ресничек на клетках удалять загрязнители и микроорганизмы.
"Посредством секвенирования РНК почти 2000 отдельных клеток дыхательных путей мы смогли представить более детальное представление о патологии астматических дыхательных путей," сказал Макс А. Зайболд, доктор философии.D., доцент кафедры педиатрии и Центра генов, окружающей среды & Здоровье. "Мы обнаружили резкое снижение защиты дыхательных путей, потерю функции ресничек и новую секреторную клетку, которая производит густую липкую слизь. Это дает механистическое объяснение повышенной уязвимости аллергических астматиков к респираторным инфекциям, которые усугубляют болезнь."
Сигнальный белок IL-13 является отличительным признаком аллергической астмы, также известной как астма типа 2-high или T2-high, наиболее распространенной формы заболевания. Доктор. Сейболд и его коллеги добавили IL-13 к культурам эпителиальных клеток дыхательных путей, полученных из трахеи двух доноров-людей. Затем они применили новую технологию, секвенирование одноклеточной РНК, к 1025 клеткам, стимулированным ИЛ-13, и к 869 клеткам, которые не получали ИЛ-13. Анализ этих последовательностей РНК позволил исследователям идентифицировать все отдельные типы клеток в культурах и все активные гены в каждом из этих типов клеток.
Исследователи обнаружили, что количество реснитчатых клеток в дыхательных путях сократилось на 26 процентов. Реснички – это небольшие волоскоподобные структуры, которые перемещают слизь, содержащую частицы и микроорганизмы, вверх по дыхательным путям и из тела.