Artykuł na ten temat ukazał się pod koniec grudnia w „Nature Cell Biology” (http://dx.doi.org/10.1038/s41556-021-00809-4).

Zespół prowadzony przez dr. Jaymina Kathiriya i dr Chaoqun Wang odkrył, że poważne uszkodzenia płuc, do jakich prowadzą m.in. ciężki COVID-19 czy idiopatyczne zwłóknienie płuc, mogą powodować nieprawidłowe różnicowanie się komórek macierzystych płuc. Badanie to, prowadzone na organoidach opartych na komórkach macierzystych, pozwala lepiej zrozumieć, w jaki sposób poważnie uszkodzone płuca mogą się przemodelowywać i zabliźniać oraz stanowi podwaliny pod przyszłe terapie oparte na celowaniu w nieprawidłowe różnicowanie komórek macierzystych.

Wcześniej przyjęto, że zdolność regeneracyjna komórek macierzystych pęcherzyków płucnych (AEC2) jest podobna u myszy i ludzi. Jednak teraz naukowcy nieoczekiwanie odkryli, że ludzkie AEC2 (hAEC2), w przeciwieństwie do mysich silnie transróżnicują się w funkcjonalne komórki podstawne, do których docierają sygnały z paftologicznych fibroblastów (komórek tkanki łącznej). Analiza in vitro procesu przemiany pojedynczych komórek hAEC2 w komórki podstawne wykazała zaś obecność przejściowych typów komórek i podzbiorów komórek podstawnych wcześniej zidentyfikowanych w płucach z idiopatycznym zwłóknieniem płuc (IPF).

Wykorzystując nowatorską metodę opartą na organoidach fibroblastów autorzy badania modelowali nieprawidłowe różnicowanie się komórek macierzystych; dokładnie takie, jakie obserwujemy w przypadku poważnych uszkodzeń pęcherzyków płucnych. „Kiedy po raz pierwszy zobaczyliśmy, jak hAEC2 różnicują się w komórki podstawne, było to dla nas tak uderzające, że pomyśleliśmy, iż musi to być jakiś błąd – opowiadają autorzy publikacji. - Jednak okazało się to prawdą i dostarczyło nam ogromu wiedzy o tym, jak przebudowują się płuca w odpowiedzi na poważne urazy. Potencjalnie będzie można wykorzystać tę wiedzę w celu odwrócenia takich szkód”.

Odkrycie, że hAEC2 podlegają silnemu różnicowaniu w nieprawidłowe komórki podstawne nie jest jednak charakterystyczne wyłącznie dla IPF. Podobne zjawisko obserwuje się w przekrojach płuc pacjentów po ciężkim COVID-19.

„Nasze odkrycia stanowią podstawę dla przyszłych badań nad identyfikacją celów terapeutycznych, które mogą zapobiegać lub odwracać różnicowanie metaplastyczne w ciężkich uszkodzeniach płuc” - podkreślają naukowcy z UCSF.(PAP)

Autorka: Katarzyna Czechowicz

kap/ agt/