Două medicamente comercializate deja pe piață pot ajuta la regenerarea plămânilor șoarecilor care au fost deteriorați de fumul de țigară. Descoperirile preliminare sugerează că medicamentele ar putea fi utilizate pentru a inversa leziunile pulmonare în cazul persoanelor care suferă de boala pulmonară obstructivă cronică (BPOC) și care, în prezent, nu are nici un tratament.
BPOC este a treia cauză de deces la nivel mondial (după bolile cardiovasculare și accidentul vascular cerebral) și poate apărea din cauza fumatului, poluării aerului sau a particularităților genetice. Aceasta implică un răspuns imunitar excesiv, care produce daune ireversibile la nivelul plămânilor. Acest lucru conduce la dificultăți de respirație, senzație de apăsare în piept și niveluri crescute de mucus în plămâni.
„Problema cu BPOC este aceea că nu avem o modalitate de a preveni progresia bolii și declinul funcției pulmonare. Avem doar modalități de a trata simptomele, de exemplu, prin folosirea unor medicamente antiinflamatoare sau bronhodilatatoare inhalatorii, care relaxează mușchii plămânilor și lărgesc căile respiratorii”, a declarat Reinoud Gosens din cadrul Universității din Groningen, Olanda.
BPOC deteriorează așa-numitele celule progenitoare epiteliale, care, în mod normal, regenerează mucoasa plămânilor, ceea ce înseamnă că aceste organe nu se mai pot repara singure. Eforturile anterioare de a trata această afecțiune s-au concentrat, în principal, pe terapiile celulare invazive, precum implanturile de celule stem, care oferă o sursă de celule progenitoare.
Un tratament bazat pe medicamente ar putea fi mai ușor de utilizat la o scară mai mare. Pentru a identifica unul, Gosens și colegii săi au analizat datele colectate anterior din țesutul pulmonar al persoanelor cu BPOC și al șoarecilor expuși la fumul de țigară, precum și date de la oameni și șoareci sănătoși. Astfel, cercetătorii au putut identifica genele care erau mai mult sau mai puțin active în plămânul bolnav comparativ cu țesutul sănătos. Acest lucru le-a permis să identifice două proteine din celulele progenitoare epiteliale care au contribuit la apariția bolii și care ar putea fi vizate folosind două medicamente existente: iloprost, care este utilizat pentru a trata tensiunea arterială crescută în arterele pulmonare, și mioprostol, folosit pentru a vindeca ulcerul gastric.
Pentru a testa aceste medicamente, echipa a expus un grup de șoareci la fumul de țigară timp de patru luni. După aceea, celulele progenitoare pulmonare au fost extrase de la șoareci și crescute într-un gel timp de 14 zile în vase în care exista fie unul dintre medicamente, fie niciun medicament.
„Atunci când sunt plasate într-un gel, celulele progenitoare formează aceste structuri de mini-plămâni, cunoscute sub numele de organoide”, a declarat Gosens.
Evaluând numărul de organoide formate în absența sau prezența medicamentelor, echipa a descoperit faptul că ambele medicamente par să restabilească complet capacitatea de regenerare a celulelor progenitoare, care a scăzut după expunerea la fumul de țigară. De asemenea, echipa a tratat șoarecii cu medicamente și în timpul unei săptămâni de expunere la fumul de țigară și a descoperit faptul că acestea au același efect benefic asupra celulelor pulmonare extrase ulterior.
„În comparație cu alte medicamente care pot sprijini regenerarea plămânilor la animale, marele beneficiu al medicamentelor pe care le-am identificat este acela că ele sunt deja folosite pentru a trata alte afecțiuni, așa că știm că sunt sigure și la fel de eficiente”, a declarat Gosens.
În urma unei analize suplimentare, echipa a descoperit faptul că medicamentele restabilesc ceasurile circadiene din celulele pulmonare, care sunt perturbate de expunerea la fum.
Cu toate acestea, în timp ce formarea de organoide poate indica potențialul de regenerare al celulelor, pentru a confirma faptul că medicamentele demarează cu adevărat procesul de regenerare, sunt necesare cercetări suplimentare.
„Ideea din spatele acestei lucrări este minunată. Sunt foarte încântat să văd oameni care lucrează la regenerarea plămânilor afectați de BPOC cu ajutorul medicamentelor. Cu toate acestea, în cadrul experimentelor au fost utilizați șoareci cu o vârstă echivalentă cu 20 de ani umani, în timp ce pacienții tipici cu BPOC au aproximativ 50 de ani. Capacitatea de regenerare încetinește odată cu vârsta. Pentru a stabili cu adevărat potențialul terapeutic al acestor medicamente, sunt necesare modele mai bune”, a declarat Rolf Ziesche din cadrul Universității de Medicină din Viena, Austria.
