Открытие показывает, как скопление слизи, а не инфекции, вызывает повреждение легких при муковисцидозе

Исследования показывают, что врачи могут отсрочить начало заболевания легких у маленьких детей, рожденных с МВ, и, возможно, позволить им прожить значительно дольше. Ключевым моментом было бы использовать ранние методы лечения, которые разжижают слизь.
«Каким образом заболевание легких начинается у самых маленьких детей с МВ, не совсем понятно, но с помощью этого исследования мы сможем увидеть, какие процессы возникают в первую очередь, и разработать стратегии, нацеленные на них, чтобы помочь пациентам», – сказал соавтор исследования Чарльз Р. Эстер младший., Доктор медицинских наук, профессор педиатрии Медицинской школы UNC и член UNC Marsico Lung Institute.
Более 30 000 человек в США страдают CF – генетическим заболеванием, которое приводит к образованию аномально густой слизи в легких и дыхательном горле.

Дети с МВ рождаются с в основном нормальной функцией легких, но в конечном итоге у них развивается воспаление легких, рецидивирующая бактериальная пневмония и прогрессирующие рубцовые изменения в легочной ткани. Ожидаемая продолжительность жизни пациентов с МВ менее 40 лет.
Понимание первых стадий процесса заболевания CF в легких, в принципе, позволило бы исследователям разработать ранние методы лечения, чтобы отсрочить или предотвратить этот процесс заболевания. Но изучение раннего МВ было очень сложной задачей, отчасти потому, что животные модели МВ плохо справляются с имитацией болезни человека.

Эстер, соавтор Марианн Мухлебах, доктор медицины, профессор педиатрии в Медицинской школе UNC и многопрофильная группа исследователей из UNC-Chapel Hill – в сотрудничестве с австралийскими исследователями под руководством доктора. Стивен Стик – смотрел не на животных моделей, а на самих пациентов с МВ.

Исследователи проанализировали содержимое «промывной» жидкости, которая использовалась для промывания легких 46 маленьких детей с МВ в рамках австралийского клинического исследования, и сравнили образцы с лаважной жидкостью от 16 других австралийских детей, страдающих астмой и другими недугами. CF заболевания дыхательных путей.

Бактериальная инфекция подозревалась в качестве ранней причины повреждения легких при МВ, но исследователи обнаружили мало доказательств наличия бактерий в жидкостях лаважа молодых пациентов с МВ. Фактически, они обнаружили в среднем больше бактерий в образцах без CF.

Вот ключевое отличие: образцы CF содержали больше доказательств слизи, что означает, что CF заставляет пациентов производить или накапливать больше слизи. Кроме того, слизь CF с большей вероятностью была более твердой «хлопьевидной» формой с высокой концентрацией белков, называемых муцинами.
И вот еще одно важное открытие: области легких с МВ, где серьезное повреждение еще не произошло, все еще имели аномально высокую концентрацию муцинов и признаки воспаления, даже без явных доказательств инфекции.

Эстер, Мухлебах и ее коллеги предполагают, что у молодых пациентов с МВ слизь, которая выделяется – как это должно быть при обычных вирусных респираторных инфекциях – не полностью очищается, потому что она имеет аномально густую толщину. Он накапливается в дыхательных путях и создает условия с низким содержанием кислорода в клетках, выстилающих дыхательные пути. Это вызывает воспаление, которое стимулирует секрецию слизи и воспаление.

Эта «петля положительной обратной связи» в конечном итоге приводит к рубцеванию и прогрессирующей потере функции легких. Рецидивирующие инфекции опасными бактериями начинаются в какой-то момент во время этого процесса и ухудшают течение болезни.

Но, по мнению исследователей, эти инфекции, скорее всего, не являются первыми причинами повреждения легких.
Обнаружение того, что воспаление легких у детей с МВ, по-видимому, первоначально возникает в результате густой слизи в дыхательных путях, а не бактериальной инфекции, предполагает, что ранние вмешательства по разжижению слизи могут замедлить течение болезни.
Исследователи проверили несколько предполагаемых разжижающих слизь соединений на хлопьях муцина, выделенных из образцов CF лаважа.

Они обнаружили, что два одобренных FDA препарата, ДНКаза и N-ацетилцистеин, которые используются в качестве разжижителей слизи у пациентов с МВ, неэффективно растворяют хлопья. Третье соединение, дитиотреитол, действительно работает хорошо, но слишком токсично для использования человеком. Экспериментальное соединение под названием P2062, разработанное исследователями UNC в сотрудничестве с биотехнологической компанией Parion Sciences, также оказалось эффективным при уменьшении количества хлопьев муцина, хотя оно еще не было протестировано на людях.

«Сейчас мы пытаемся найти новые терапевтические агенты, которые могут помочь удалить эти чешуйки у пациентов с МВ», – сказала Эстер.