Ученые определили одну молекулу, которая объясняет, как бактерии могут вызвать один из самых серьезных типов астмы, и это открытие впервые определяет «недостающее звено» между воздействием бактериальных компонентов и сильным воспалением дыхательные пути легких. Результаты исследования были опубликованы в журнале Science Translational Medicine.
Новое исследование не только выясняет, как тяжелая форма астмы влияет на пациентов, но и подчеркивает, как бактериальный дисбактериоз (изменения в полезных бактериях на фоне воздействия патогенных форм) влияет на уязвимые легкие.
Астма - это хроническое воспалительное заболевание, при котором дыхательные пути сужаются, что затрудняет дыхание и вызывает кашель или стеснение в груди. Приступы астмы могут варьироваться от легкой до опасной для жизни. Причины астмы неясны, но считается, что различные воздействия окружающей среды, включая аллергены, бактерии, токсины и вирусы, усугубляют состояние, и генетика может сыграть определенную роль.
Согласно данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), по оценкам, в 2019 году от астмы пострадало 262 миллиона человек и стало причиной 461 000 смертей. Это хроническое заболевание, характеризующееся повторяющимися приступами одышки и хрипов и поражает людей всех возрастов. Это самое распространенное хроническое заболевание среди детей.
Когда-то врачи думали, что существует только один тип заболевания, но исследования показали, что существует два типа астмы: тип 2, который является воспалительным и включает аллергическую астму, а не тип 2. При аллергической астме организм также вырабатывает много иммуноглобулина Е в ответ на триггеры, такие как пыль или перхоть домашних животных.
Хотя существует множество методов лечения астмы, многие из них нацелены на воспаление, вызванное цитокинами второго типа, которое поражает примерно половину пациентов с астмой. Людям с другими типами астмы не хватает лечения. Хотя астма была связана с бактериальными инфекциями и дисбактериозом (модификация микробиотической флоры, которая уменьшает полезные штаммы в погоне за увеличением количества вредных), неясно, как именно бактерии играют роль в этом заболевании.
Считается, что тяжелая форма астмы возникает из-за бактериального дисбактериоза, но механизм, который их объединяет, остается неясным. Некоторые предыдущие исследования стремились понять этот механизм, идентифицируя белок онкостатин М как медиатор тяжелой астмы. Его блокирование антителом уменьшало тяжелые симптомы, связанные с астмой, у мышей после воздействия бактериальных раздражителей. В совокупности эти данные подтверждают дальнейшую разработку антител и других препаратов, нацеленных на онкостатин М в качестве лечения тяжелой астмы. Новое исследование выявило механическую связь между микробами и астмой.
Важным компонентом клеточных мембран бактерий является молекула, называемая липополисахаридом (ЛПС), которая может запускать активность провоспалительных молекул, включая цитокин, называемый онкостатин М (OSM). В недавнем исследовании, когда исследователи анализировали биопсию пациентов с астмой, они определили, что уровни ОСМ аномально высоки. Открытие, которое также было связано с другими воспалительными заболеваниями.
Эта работа показала, что OSM может оказывать значительное влияние на генетическую активность, связанную с тяжелой астмой; именно белок, который, по-видимому, вызывает воспаление дыхательных путей и вызывает приступы астмы.
Когда исследователи заблокировали OSM и биохимические пути, которые он способствует, симптомы астмы были уменьшены в модели мыши. Хотя эти пути связаны с иммунным ответом на бактериальную инфекцию, способность иммунной системы бороться с инфекцией не нарушена.
Сара Хедленд, ведущий автор, и команда из отдела иммунологии Genentech в Сан-Франциско, США, посвятили себя анализу формы астмы, известной как не тип 2, чтобы выяснить, почему она является одной из самых серьезных форм, которые могут быть у пациента.
«Бактериальный дисбактериоз наблюдался при самой тяжелой астме и может способствовать ее возникновению», — пояснил Хедленд. В нашей статье мы показываем, что бактериальный липополисахарид индуцирует онкостатин М и что биопсия дыхательных путей пациентов с тяжелой бронхиальной астмой имеет профиль, определяемый OSM. Этот профиль коррелирует с активацией воспалительных и слизистых путей. Используя первичную ткань легких человека или эпителиальные и мезенхимальные клетки человека, мы демонстрируем, что онкостатин М необходим и достаточен для повышения патофизиологических характеристик, наблюдаемых при тяжелой астме».
На этом этапе, когда исследования показали, как симптомы астмы могут быть вызваны бактериальной инфекцией, эта же команда работает над возможными новыми индивидуальными методами лечения. «Проблема, которая может улучшить жизнь многих людей в ситуациях тяжелых приступов астмы», — заключил Хедленд.
ПРОДОЛЖАЙТЕ ЧИТАТЬ: