Открыт клеточный механизм защиты легких при инфекциях

Исследователи из Университета Иллинойса (University of Illinois) выяснили, что существует механизм усиления взаимосвязи клеток, который позволяет кровеносным сосудам сформировать барьер, непроницаемый для жидкости. Особенно важно это открытие для разработки методов лечения острого респираторного дистресс-синдрома (ОРДС), опасного состояния, при котором жидкость переходит из кровеносных сосудов в ткань легких.

В рамках нормальной реакции организма в инфекционном процессе, происходит временное ослабление барьера, сформированного клетками кровеносных сосудов, что позволяет лейкоцитам выйти из кровеносного русла и атаковать возбудителя инфекции. Однако, в некоторых случаях тяжелой пневмонии или при поражении системы кровоснабжения, барьер не восстанавливается в достаточной степени, и в легких развивается ОРДС.

Половина случаев ОРДС имеет летальный исход. Обычно применяется поддерживающая терапия, включающая ИВЛ и подачу дополнительного кислорода.

Ученые выяснили в модели на мышах, что триггером для запуска защитного процесса может являться малая молекула, называемая Fg4497, вызывающая некоторые эффекты, характерные для гипоксии. На фоне инфекции, вызывающей отек легких, у мышей, получавших лечение этой молекулой, выживаемость была выше, а накопление жидкости — ниже, по сравнению с контрольной группой.

В ходе исследования авторы изучили регуляторные механизмы формирования адгезивных контактов между клетками. Было выяснено, что в стабилизации этих межклеточных связей важную роль играет молекула, называемая VE-PTP.

В процессе экспериментов на клетках кровеносных сосудов человеческих легких было показано, что гипооксигенация вызывает экспрессию кислород-чувствительного регуляторного гена HIF2alpha, который, в свою очередь, повышает уровень VE-PTP. Мыши с дефицитом HIF2alpha имели гораздо более низкий уровень VE-PTP и значительно более проницаемые кровеносные сосуды по сравнению с мышами, нормально экспрессирующими этот ген.

Мыши с инфекционным поражением кровеносного русла получали соединение Fg4497, симулирующие действие гипоксии, и оказалось, что уровень HIF2alpha и VE-PTP при этом возрастал, что приводило к уменьшению проницаемости сосудов. Выживаемость этих мышей была значимо выше, а количество жидкости в легких ниже по сравнению с животными из контрольной группы.

При накоплении жидкости в легких уровень кислорода в крови снижается, и адгезивные контакты в клетках кровеносных сосудов усиливаются. Однако этот естественный защитный процесс происходит медленнее у пациентов с ОРДС.

Пока исследования проводились только на мышах, однако понимание сути защитного механизма позволяет надеяться, что препараты, симулирующие действие гипоксии, найдут применение у пациентов с высоким риском развития ОРДС.