Исследователи сообщают, что белок, критически важный для развития, оказывает серьезное влияние на легкие, подверженные курению и загрязнению воздуха.
Блокирование этого белка, называемого кальпаином, в легких может оказаться эффективным способом избежать узких, рубцовых кровеносных сосудов и легочной гипертензии. Юнчао Су, фармаколог из Университета медицинских наук Джорджии.
"Кальпаин способствует плохому поведению, которое возникает при легочной гипертензии," сказал Су, автор-корреспондент исследования, опубликованного в Journal of Clinical Investigation.
Легочная гипертензия – это часто прогрессирующее и смертельное состояние, при котором крошечные кровеносные сосуды, пронизывающие легкие, сужаются, повышая кровяное давление и, в конечном итоге, увеличивая насосную камеру сердца, поскольку оно изо всех сил пытается попасть в легкие.
Младенцы с пороками сердца могут иметь это, но у взрослых это может быть следствием хронической обструктивной болезни легких или ХОБЛ, в первую очередь вызванной курением (эмфизема – наиболее распространенная форма ХОБЛ) или загрязнителями воздуха, включая пассивное курение. Воспаленные и плохо насыщенные кислородом легкие начинают вырабатывать факторы роста и другие меры по сужению кровеносных сосудов, чтобы восстановить баланс между кровотоком и уровнем кислорода. По словам Су, это срабатывает в краткосрочной перспективе, но хронические раздражители, такие как курение, могут вызвать постоянное сужение, ослабляющее или смертельно опасное. Лечение улучшает такие симптомы, как одышка, но единственное лекарство – пересадка сердца и легких.
Исследователи обнаружили, что кальпаин активируется факторами роста, выделяемыми подвергнутой стрессу тканью легких, а затем усиливает ремоделирование сосудов за счет расщепления TGFbeta, другого фактора роста, обычно неактивного в легких. Расщепление TGFbeta высвобождает сильную активную форму, которая увеличивает пролиферацию клеток и производство коллагена. По словам Су, подобный процесс помогает залечить порез на руке, но внутри кровеносного сосуда это контрпродуктивно.
Кроме того, на животных моделях легочной гипертензии, а также легких, удаленных у пациентов, перенесших трансплантат, исследователи обнаружили повышенный уровень кальпаина. Когда они блокировали его действие, вводя ингибитор или удаляя его ген, TGFbeta не активировался, и было предотвращено ремоделирование сосудов и рубцевание, а также повреждение сердца. "Легочный процесс был близок к норме," Су сказал.
Следующие шаги включают проверку того, может ли ингибитор кальпаина остановить пролиферацию клеток и синтез коллагена в клетках легких, удаленных во время биопсии. По словам Су, также потребуются токсикологические исследования, прежде чем переходить к клиническим испытаниям.
Он отметил, что ингибитор кальпаина, вероятно, не подходит для детей из-за важности белка для развития. Он предлагает ингаляционную версию ингибитора, чтобы свести к минимуму любые побочные эффекты у взрослых.
Более ранние исследования Су помогли определить роль кальпаина в пролиферации клеток, когда он обнаружил, что клетки легких в культуре заживают очень хорошо после разрезания, пока он не добавил ингибитор кальпаина. Работа опубликована в 2006 году в журнале The FASEB Journal. Тогда Су подозревал, что кальпаин также играет роль в легочной гипертензии.