0
Препарат от муковисцидоза может лечить пневмонию
Патогены, такие как SARS-CoV-2 и пневмококк, могут вызывать тяжелую пневмонию. Если дыхательные пути затем заполняются жидкостью, пациент рискует развить острый респираторный дистресс-синдром. Исследователи из берлинской университетской больницы Шарите обнаружили молекулярные механизмы, которые вызывают накопление жидкости в лёгких.
Это также привело их к открытию потенциальной новой терапии: препарат от муковисцидоза оказался эффективным в их лабораторных экспериментах, что даёт надежду на то, что его можно использовать для лечения пневмонии независимо от патогена, который её вызвал. Исследование было опубликовано в журнале Science Translational Medicine.
Пневмония является наиболее распространенной причиной накопления жидкости в лёгких. Это состояние, известное как отёк легких, приводит к тому, что части воздушного пространства заполняются жидкостью вместо воздуха, что мешает им выполнять свою работу по обмену газами. Пациенты изо всех сил пытаются дышать, и их тело не может получать достаточное количество кислорода. Диагноз – острый респираторный дистресс-синдром, или ОРДС.
«Несмотря на передовые медицинские процедуры, примерно 40 процентов пациентов с ОРДС умирают в реанимации. Проблема в том, что антибиотики, противовирусные препараты и иммуномодулирующая терапия редко работают достаточно хорошо», — говорит руководитель исследования профессор доктор Вольфганг Кюблер, директор Института физиологии в Шарите. «Вот почему мы использовали совершенно другой подход в нашем исследовании. Вместо того, чтобы сосредоточиться на патогене, мы сосредоточились на усилении барьерной функции кровеносных сосудов в лёгких».
Учёные проводили эксперименты с использованием клеток, лёгочной ткани и изолированных лёгких. Исследование сосредоточено на канале хлорида CFTR, который, в основном, находится в клетках слизистой оболочки наших дыхательных путей. Там он играет важную роль в поддержании нашей тонкой слизи - чтобы она могла легко стекать. Впервые было показано, что клетки в кровеносных сосудах лёгких также имеют CFTR, и что его присутствие резко снижается при пневмонии.
«Мы увидели, что ингибирование CFTR вызвало молекулярный каскад, который в конечном итоге заставляет кровеносные сосуды лёгких протекать», — говорит доктор Ласти Эрфинанда, который также работает в Институте физиологии и является ведущим автором исследования.
Результаты исследования показывают, что потеря CFTR приводит к накоплению хлорида в клетках, потому что он перестаёт транспортироваться из них. Избыток хлорида вызывает передачу сигналов, которая заканчивается неконтролируемым потоком кальция в клетки через кальциевый канал.
«Повышенная концентрация кальция затем заставляет сосудистые клетки сокращаться — так же, как эффект, который кальций оказывает на мышечные клетки», — объясняет профессор Кюблер. «Это приводит к разрывам между клетками, что позволяет жидкости выплескиваться из кровеносных сосудов. Поэтому хлоридные каналы имеют решающее значение для поддержания барьерной функции лёгочных сосудов».
Затем исследовательская группа обратилась к другому вопросу: как они могут ослабить или предотвратить вызванную пневмонией потерю хлоридных каналов в легочных сосудах? Чтобы ответить на этот вопрос, исследователи использовали терапевтический агент, который классифицируется как модулятор CFTR и в настоящее время используется для лечения муковисцидоза.
У пациентов с муковисцидозом генетическая мутация препятствует правильной работе канала хлорида CFTR в клетках слизистой оболочки дыхательных путей, что приводит к очень вязкой слизи. «Ивакафтор — это препарат, который увеличивает шансы на открытие хлоридного канала, что помогает слизи течь через дыхательные пути», — говорит доктор Эрфинанда. «Мы хотели посмотреть, будет ли это также оказывать положительное влияние на клетки в кровеносных сосудах лёгких».
Ивакафтор сделал хлоридные каналы более стабильными: это привело к меньшей деградации в каналах, чем та, которая обычно вызвана воспалительными процессами лёгких. Эксперименты на животных моделях показали тот же эффект: лечение ивакафтором увеличивало вероятность выживания при тяжёлой пневмонии, уменьшало повреждение лёгких и приводило к гораздо более мягким симптомам и гораздо лучшему общему состоянию, чем без препарата.
Если эта многообещающая, независимая от патогенов терапия найдет свой путь в клиническую практику, она может принести пользу огромному количеству пациентов и предотвратить пневмонию от превращения в опасную для жизни — даже в случае неизвестных патогенов.
