Новое исследование, проведенное на мышиной модели, предполагает, что наличие глюкозы (простого сахара) в среде легких может влиять на иммунный ответ. Авторы исследования считают, что мы можем использовать эту информацию для разработки более эффективных методов лечения респираторных заболеваний.
Миллионы людей в Соединенных Штатах и во всем мире живут с хроническими респираторными заболеваниями.
Например, по данным Управления по профилактике заболеваний и укреплению здоровья, 25 миллионов человек в США страдают астмой, хроническим респираторным заболеванием, характеризующимся одышкой.
Поскольку так много людей вынуждены тщательно контролировать свое дыхательное здоровье, исследователи постоянно ищут сведения, которые могут привести к появлению новых, более эффективных методов лечения.
В настоящее время исследование, проведенное на мышах, возглавляемое учеными из Манчестерского университета в Соединенном Королевстве, обнаружило интригующую связь между присутствием глюкозы в легочной среде и поведением макрофагов, которые являются специализированными иммунными клетками, стимулирующими воспаление в легких.
Результаты исследования, которые представлены в журнале Nature Immunology, показывают, что, с одной стороны, блокирование рецепторов сахара в легких может помочь уменьшить воспаление при хронических респираторных заболеваниях, а с другой стороны, повышение уровня глюкозы в среде легких может облегчить иммунный ответ у людей с определенными респираторными инфекциями.
Это исследование получило средства от многочисленных сторонников, включая исследовательские организации, некоммерческие организации и фармацевтические компании: Wellcome Trust в Лондоне, Британский совет по медицинским исследованиям и Совет по исследованиям в области биотехнологий и биологических наук, Национальные институты здравоохранения (NIH) в США, Астма Великобритания и AstraZeneca.
«Болезни органов дыхания вызывают ужасные страдания как в развивающихся, так и в развитых странах», — отмечает ведущий исследователь, профессор Эндрю Макдональд, доктор философии из Университета Манчестера.
«Идея о том, что изменение уровня глюкозы в легких в один прекрасный день может стать решающим фактором в лечении этих состояний, является чрезвычайно захватывающей», — продолжает он.
Интригующая находка
Работая с мышиными моделями, исследователи сосредоточились на той роли, которую особый тип иммунных клеток — макрофаги — играет в респираторных заболеваниях и что именно может повлиять на их реакцию.
Макрофаги — это белые кровяные клетки, и их основная роль заключается в выявлении и уничтожении потенциально вредных внешних тел, таких как бактерии, а также клеточный детрит, который может стать вредным, если он чрезмерно накапливается.
В текущем исследовании ученые обнаружили интересную связь между активностью макрофагов в легких и наличием глюкозы, которая является ключевым клеточным питательным веществом.
Профессор Макдональд и его команда лечили мышей интерлейкином-4, белком, который посылает сигналы иммунным клеткам, активируя их реакцию.
К их удивлению, исследователи обнаружили, что макрофаги, которые не могли усваивать глюкозу, не реагировали на интерлейкин-4, как они ожидали.
«Во время воспаления типа, наблюдаемого при астме и паразитарной инфекции червей, оказывается, что глюкоза и ее использование контролируют активацию макрофагов в легких», — отмечает профессор Макдональд.
«Воспаление всегда является тонким уравновешивающим действием», — сказал исследователь Medical News Today. «Слишком много может повредить нам, слишком мало оставляет нас открытыми для инфекций, но способность клеток поглощать или использовать глюкозу — это еще одна область, которая может быть использована для точной настройки этого баланса», — пояснил он.
Проблема «макрофагов у мышей и мужчин»
Тем не менее, команда пока только наблюдала связь между поглощением глюкозы в макрофагах и воспалительными реакциями у грызунов. Исследователи признают, что в будущем им придется подтвердить, верно ли то же самое для людей.
«Поскольку это фундаментальное исследование на мышах, клинические применения действительно далеки от настоящего момента и потребуют гораздо больших исследований с использованием клеток человека», — сказал профессор Макдональд.
Он также предупредил, что исследователи все еще имеют довольно ограниченное понимание того, как макрофаги работают в легких человека, и что это пробел, который ученые должны будут устранить в будущем.
«Одно из ограничений, которое у нас есть в настоящее время, заключается в базовом понимании сложности и разнообразия макрофагов дыхательных путей человека в сравнении с тем, что мы знаем про мышей», — сказал профессор Макдональд.
«Макрофаги у мышей и мужчин очень похожи, но, конечно, могут быть ключевые различия в том, как они поглощают или используют глюкозу, и это будет действительно важно, как можно больше исследовать и понять, прежде чем пытаться развивать методы лечения связанные с этим открытием «.
Профессор Эндрю Макдональд, доктор философии
Тем не менее, по мнению исследователей, текущие данные свидетельствуют о том, что возможно найти способ изменения уровня глюкозы в легких, для манипулирования активностью макрофагов в рамках лечения различных проблем с легкими.
Может ли сахарная ингаляционная терапия работать?
«Наши данные, — сказал профессор Макдональд, — предполагают, что дальнейшее развитие методов лечения, направленных на глюкозу, могло бы стать способом регулирования воспаления в дыхательных путях».
Например, он объяснил: «В условиях, когда воспаление может быть вредным, например, при астме, блокирование способности иммунных клеток поглощать глюкозу может быть использовано для уменьшения вредного воспаления».
«С другой стороны, — продолжил он, — в условиях, когда существует необходимость в повышенной активации иммунных клеток, например, для уничтожения инфекционного агента, такого как бактерии, вызывающие туберкулез, введение глюкозы может быть использовано для увеличения полезного воспаления на короткое время. »
Исследователи утверждают, что краткосрочная ингаляционная терапия может в будущем стать полезным подходом при лечении респираторных заболеваний. Но сначала мы должны понять, как именно применять эти новые знания.
