Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ένα ολοκαίνουργιο μέρος του σώματός μας το οποίο είχε βρει μία πολύ καλή κρυψώνα. Ανακάλυψαν λοιπόν έναν τύπο κυττάρου που κρύβεται μέσα στους λεπτούς, διακλαδισμένους διαύλους των ανθρώπινων πνευμόνων. Τα νεοανακαλυφθέντα κύτταρα διαδραματίζουν ζωτικό ρόλο στη διατήρηση της σωστής λειτουργίας του αναπνευστικού συστήματος και θα μπορούσαν ακόμη και να εμπνεύσουν νέες θεραπείες για την αναστροφή των επιπτώσεων ορισμένων ασθενειών που σχετίζονται με το κάπνισμα, σύμφωνα με μια νέα μελέτη. Η μελέτη δημοσιεύθηκε online στις 30 Μαρτίου στο περιοδικό Nature.
Τα κύτταρα, γνωστά ως εκκριτικά κύτταρα των αναπνευστικών αεραγωγών (RAS), βρίσκονται σε μικροσκοπικούς, διακλαδισμένους διαδρόμους, γνωστούς ως βρογχιόλια, οι οποίοι έχουν κυψελίδες, τους μικροσκοπικούς αερόσακους που ανταλλάσσουν οξυγόνο και διοξείδιο του άνθρακα με την κυκλοφορία του αίματος. Τα νέα κύτταρα RAS είναι παρόμοια με τα βλαστικά κύτταρα -κύτταρα «λευκού καμβά» που μπορούν να διαφοροποιηθούν σε οποιοδήποτε άλλο τύπο κυττάρου στο σώμα- και είναι ικανά να επιδιορθώνουν τα κατεστραμμένα κύτταρα των κυψελίδων και να μετασχηματίζονται σε νέα.
H απογοήτευση από τα πειράματα σε ποντίκια στη μεγάλη ανακάλυψη
Οι ερευνητές ανακάλυψαν τα κύτταρα RAS αφού απογοητεύτηκαν όλο και περισσότερο από τους περιορισμούς που είχε η στήριξη στους πνεύμονες των ποντικών ως μοντέλα για το ανθρώπινο αναπνευστικό σύστημα. Ωστόσο, λόγω ορισμένων διαφορών μεταξύ των δύο, οι επιστήμονες αγωνίστηκαν να καλύψουν ορισμένα κενά γνώσης σχετικά με τους ανθρώπινους πνεύμονες. Για να κατανοήσουν καλύτερα αυτές τις διαφορές σε κυτταρικό επίπεδο, η ομάδα πήρε δείγματα πνευμονικού ιστού από υγιείς ανθρώπινους δότες και ανέλυσε τα γονίδια μέσα σε μεμονωμένα κύτταρα, γεγονός που αποκάλυψε τα άγνωστα μέχρι πρότινος κύτταρα RAS.
«Είναι γνωστό εδώ και αρκετό καιρό ότι οι αεραγωγοί του ανθρώπινου πνεύμονα είναι διαφορετικοί από ό,τι στο ποντίκι», δήλωσε στο Live Science ο επικεφαλής συγγραφέας Edward Morrisey, καθηγητής στην Ιατρική Σχολή Perelman του Πανεπιστημίου της Πενσυλβάνια που ειδικεύεται στα αναπνευστικά συστήματα. «Αλλά οι αναδυόμενες τεχνολογίες μας επέτρεψαν μόλις πρόσφατα να πάρουμε δείγματα και να εντοπίσουμε μοναδικούς τύπους κυττάρων».
Η ομάδα βρήκε επίσης κύτταρα RAS σε κουνάβια, των οποίων το αναπνευστικό σύστημα μοιάζει περισσότερο με το ανθρώπινο απ’ ό,τι το αναπνευστικό σύστημα των ποντικών. Ως αποτέλεσμα, οι ερευνητές υποψιάζονται ότι τα περισσότερα θηλαστικά ίσου ή μεγαλύτερου μεγέθους είναι πιθανό να έχουν κύτταρα RAS στους πνεύμονές τους, δήλωσε ο Morrisey.
Τι εξυπηρετούν τα κύτταρα RAS
Τα κύτταρα RAS εξυπηρετούν δύο κύριες λειτουργίες στους πνεύμονες:
- Πρώτον, εκκρίνουν μόρια που διατηρούν την υγρή επένδυση κατά μήκος των βρογχιολίων, συμβάλλοντας στην αποτροπή της κατάρρευσης των μικροσκοπικών αεραγωγών και μεγιστοποιώντας την αποτελεσματικότητα των πνευμόνων.
- Δεύτερον, μπορούν να λειτουργήσουν ως προγονικά κύτταρα για τα κυψελιδικά κύτταρα τύπου 2 (AT2), έναν ειδικό τύπο κυψελίδων που εκκρίνει μια χημική ουσία που χρησιμοποιείται εν μέρει για την επισκευή άλλων κατεστραμμένων κυψελίδων (ένα προγονικό κύτταρο είναι ένα κύτταρο που έχει την ικανότητα να διαφοροποιείται σε έναν άλλο τύπο κυττάρου, παρόμοια με τον τρόπο που τα βλαστικά κύτταρα διαφοροποιούνται σε άλλα κύτταρα).
«Τα κύτταρα RAS είναι αυτό που έχουμε ονομάσει προαιρετικά προγονικά κύτταρα», δήλωσε ο Morrisey, «που σημαίνει ότι δρουν και ως προγονικά κύτταρα και έχουν επίσης σημαντικούς λειτουργικούς ρόλους στη διατήρηση της υγείας των αεραγωγών». Αυτό σημαίνει ότι τα κύτταρα RAS διαδραματίζουν ζωτικό ρόλο στη διατήρηση υγιών πνευμόνων, πρόσθεσε.
Σημαντικό βήμα στην αντιμετώπιση της Χρόνιας Αποφρακτικής Πνευμονοπάθειας (ΧΑΠ)
Οι ερευνητές πιστεύουν ότι τα κύτταρα RAS μπορεί να διαδραματίζουν βασικό ρόλο στις ασθένειες που σχετίζονται με το κάπνισμα, όπως η χρόνια αποφρακτική πνευμονοπάθεια (ΧΑΠ). Η ΧΑΠ είναι το αποτέλεσμα φλεγμονής των αεραγωγών στο εσωτερικό των πνευμόνων, η οποία μπορεί να προκληθεί από το κάπνισμα και, περιστασιακά, από την ατμοσφαιρική ρύπανση, σύμφωνα με την Mayo Clinic (ανοίγει σε νέα καρτέλα).
Η φλεγμονή των αεραγωγών δυσκολεύει τους πνεύμονες να προσλαμβάνουν σωστά αρκετό οξυγόνο- ως αποτέλεσμα, η ΧΑΠ έχει παρόμοια συμπτώματα με το άσθμα. Η ΧΑΠ μπορεί επίσης να οδηγήσει σε εμφύσημα, κατά το οποίο οι κυψελίδες καταστρέφονται μόνιμα, και σε χρόνια βρογχίτιδα, έναν μακροχρόνιο και έντονο βήχα που συνήθως συνοδεύεται από υπερβολικό φλέγμα. Κάθε χρόνο, περισσότεροι από 3 εκατομμύρια άνθρωποι σε όλο τον κόσμο πεθαίνουν από ΧΑΠ, σύμφωνα με τον Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας (ανοίγει σε νέα καρτέλα).
Θεωρητικά, τα κύτταρα RAS θα έπρεπε να προλαμβάνουν ή τουλάχιστον να ανακουφίζουν τις επιπτώσεις της ΧΑΠ, επιδιορθώνοντας τις κατεστραμμένες κυψελίδες. Ωστόσο, οι ερευνητές υποψιάζονται ότι το κάπνισμα μπορεί να βλάψει ή και να καταστρέψει εντελώς τα νέα κύτταρα, οδηγώντας στην εμφάνιση ασθενειών όπως η ΧΑΠ.
Στους ασθενείς που πάσχουν από ΧΑΠ χορηγούνται συχνά αντιφλεγμονώδη φάρμακα ή οξυγονοθεραπεία για την ανακούφιση των συμπτωμάτων τους. Ωστόσο, αυτές είναι μόνο προσωρινές λύσεις και δεν κάνουν τίποτα για να αντιστρέψουν τη βλάβη των πνευμόνων. Τα κύτταρα RAS θα μπορούσαν ενδεχομένως να χρησιμοποιηθούν για τη βελτίωση των θεραπειών ή ακόμη και για τη θεραπεία της ΧΑΠ, εάν οι ερευνητές μπορέσουν να αξιοποιήσουν κατάλληλα τις αναγεννητικές ιδιότητες αυτών των κυττάρων.
«Πραγματικά δεν ξέρουμε ακόμη αν αυτή η ανακάλυψη θα μπορούσε να οδηγήσει σε μια πιθανή θεραπεία για τη ΧΑΠ», δήλωσε ο Morrisey. «Ωστόσο, δεδομένου ότι η ΧΑΠ είναι μια ασθένεια για την οποία γνωρίζουμε πολύ λίγα, κάθε νέα γνώση θα πρέπει να βοηθήσει τον τομέα να αρχίσει να σκέφτεται νέες θεραπευτικές προσεγγίσεις που θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε καλύτερες θεραπείες».
