Czy cukier jest kluczem do leczenia problemów z płucami?
Nowe badania przeprowadzone na modelach mysich sugerują, że dostępność glukozy (cukru prostego) w środowisku płuc może wpływać na odpowiedź immunologiczną. Autorzy badania są przekonani, że możemy być w stanie wykorzystać te informacje do opracowania lepszych terapii chorób układu oddechowego.
Miliony ludzi w Stanach Zjednoczonych i na całym świecie cierpią na przewlekłe choroby układu oddechowego.
Na przykład, według Biura ds. Zapobiegania Chorobom i Promocji Zdrowia, 25 milionów ludzi w USA cierpi na astmę, przewlekłą chorobę układu oddechowego charakteryzującą się dusznością.
Ponieważ tak wiele osób musi uważnie dbać o zdrowie układu oddechowego, naukowcy nieustannie poszukują odkryć, które mogą przynieść nowe, lepsze terapie.
Obecnie badanie przeprowadzone na myszach - prowadzone przez naukowców z Uniwersytetu w Manchesterze w Wielkiej Brytanii - wykazało intrygujący związek między obecnością glukozy w środowisku płuc a zachowaniem makrofagów, które są wyspecjalizowanymi komórkami odpornościowymi, które mogą wywoływać stan zapalny .
Wyniki badania - które pojawiają się w czasopiśmie Nature Immunology - sugerują, że z jednej strony blokowanie receptorów cukrowych w płucach może pomóc zmniejszyć stan zapalny w przewlekłych schorzeniach układu oddechowego, az drugiej strony zwiększenie poziomu glukozy w środowisku płuc może ułatwić odpowiedź immunologiczną u osób z określonymi infekcjami dróg oddechowych.
Badania te otrzymały fundusze od wielu zwolenników, w tym organów badawczych, organizacji non-profit i firm farmaceutycznych: Wellcome Trust w Londynie, brytyjskiej Rady ds. Badań Medycznych i Rady ds. Badań nad Biotechnologią i Naukami Biologicznymi, National Institutes of Health (NIH) w USA, Asthma UK i AstraZeneca.
„Choroby układu oddechowego powodują straszne cierpienia zarówno w krajach rozwijających się, jak i rozwiniętych” - zauważa główny badacz badania, prof. Dr hab. Andrew MacDonald z Uniwersytetu w Manchesterze.
„Pomysł, że modyfikowanie poziomu glukozy w płucach może pewnego dnia być kluczowym czynnikiem w leczeniu tych schorzeń, jest niezwykle ekscytujący” - kontynuuje.
Intrygujące znalezisko
Pracując na modelach mysich, naukowcy skupili się na roli, jaką specjalny typ komórek odpornościowych - makrofagi - odgrywają w problemach z oddychaniem oraz na tym, co może wpływać na ich odpowiedź.
Makrofagi to białe krwinki, a ich główną rolą jest identyfikacja i niszczenie potencjalnie szkodliwych ciał zewnętrznych, takich jak bakterie, a także szczątków komórkowych, które mogą stać się szkodliwe, jeśli nadmiernie się nagromadzą.
W bieżących badaniach naukowcy odkryli interesujący związek między aktywnością makrofagów w płucach a obecnością glukozy, która jest kluczowym składnikiem odżywczym dla komórek.
Prof. MacDonald i zespół potraktowali myszy interleukiną-4, białkiem, które wysyła sygnały do komórek odpornościowych, zwykle aktywując ich odpowiedź.
Ku ich zaskoczeniu naukowcy odkryli, że makrofagi, które nie były w stanie wchłonąć glukozy, nie zareagowały na interleukinę-4, tak jak się spodziewali.
„Podczas zapalenia typu obserwowanego w astmie i infekcji robakami pasożytniczymi wydaje się, że glukoza i stosowanie glukozy kontrolują aktywację makrofagów w płucach” - zauważa prof. MacDonald.
„Zapalenie to zawsze delikatny akt równoważenia” - powiedział badacz Wiadomości medyczne dzisiaj. „Zbyt dużo może nas uszkodzić, zbyt mało pozostawia nas podatnymi na infekcje, ale zdolność komórek do wchłaniania lub wykorzystywania glukozy to kolejny obszar, który można wykorzystać do dostrojenia tej równowagi” - wyjaśnił.
Kwestia „makrofagów u myszy i ludzi”
Jak dotąd zespół zaobserwował jednak związek między wychwytem glukozy przez makrofagi a reakcją zapalną u gryzoni. Naukowcy przyznają, że w przyszłości będą musieli potwierdzić, czy to samo dotyczy ludzi.
„Ponieważ jest to fundamentalne badanie na myszach, zastosowania kliniczne są naprawdę odległe od teraz i wymagałyby znacznie więcej badań z wykorzystaniem ludzkich komórek” - powiedział nam prof. MacDonald.
Ostrzegł również, że naukowcy nadal mają dość ograniczoną wiedzę na temat działania makrofagów w ludzkich płucach i że jest to luka, którą naukowcy będą musieli wypełnić w przyszłości.
„Jedynym ograniczeniem, jakie mamy w tej chwili, jest podstawowa wiedza na temat złożoności i różnorodności makrofagów ludzkich dróg oddechowych oraz porównanie tego z tym, co znamy z myszy” - powiedział prof. MacDonald.
„Makrofagi u myszy i ludzi są bardzo podobnymi typami komórek, ale oczywiście mogą istnieć kluczowe różnice w sposobie, w jaki pobierają lub wykorzystują glukozę, i będzie to naprawdę ważne, aby zbadać i zrozumieć jak najwięcej przed podjęciem próby rozwoju człowieka terapie z tego odkrycia ”.
Prof. Dr hab. Andrew MacDonald
Jednak według badaczy obecne odkrycia sugerują, że może istnieć sposób wpływania na poziom glukozy w płucach w celu manipulowania aktywnością makrofagów w ramach leczenia różnych problemów z płucami.
Czy terapia inhalacyjna z cukrem może zadziałać?
„Nasze dane” - powiedział prof. MacDonald MNT, „Sugerują, że przyszły rozwój terapii ukierunkowanych na glukozę może być sposobem na regulację stanu zapalnego w drogach oddechowych”.
Na przykład wyjaśnił nam: „W stanach, w których stan zapalny może być szkodliwy, takich jak astma, blokowanie zdolności komórek układu odpornościowego do wchłaniania glukozy może posłużyć do próby zmniejszenia szkodliwego stanu zapalnego”.
„Z drugiej strony” - dodał - „w warunkach, w których istnieje potrzeba zwiększonej aktywacji komórek odpornościowych, np. W celu zabicia czynnika zakaźnego, takiego jak bakterie wywołujące gruźlicę, podawanie glukozy może być wykorzystane do zwiększają korzystne stany zapalne na krótki czas ”.
Naukowcy twierdzą, że krótkoterminowa terapia inhalacyjna może w przyszłości stać się użyteczną metodą leczenia problemów z oddychaniem. Ale najpierw musimy dokładnie zrozumieć, jak zastosować tę nową wiedzę.
