Многие вирусные инфекции наносят серьезные повреждения органам человека. Мы это хорошо знаем по вирусу SARS-CoV-2, вызывающему COVID-19, который повреждает легкие. То же самое касается вирусов гриппа. После выздоровления поврежденные ткани обычно восстанавливаются, а значит органы должны работать как и прежде. Но практике так происходит не всегда. К примеру, после вышеупомянутых вирусов легкие восстанавливаются не полностью. Вместо поврежденных легочных альвеол, в легких появляются другие ткани, характерные для верхних дыхательных путей. Они, конечно же, не могут выполнять газообменную функцию. Поэтому орган хуже справляется с обогащением крови кислородом и выводом углекислого газа. Соответственно, даже после выздоровления человек испытывает проблемы с дыханием. Но ученые, похоже, наконец нашли способ как решить эту проблему.

Ученые нашли способ, как восстанавливать легкие после вирусных инфекций

Легкие могут восстанавливаться

После некоторых инфекций с органами человека, фактически, происходит то же самое, что и с сердцем после инфаркта, когда на месте повреждения возникает соединительная ткань вместо мышечной. Она, как известно, не способна сокращаться. То есть в поврежденных органах при их восстановлении возникают просто “заплатки”, не способные выполнять какие-либо функции. В случае с легкими, такими “заплатками” служат базальные клетки.

Однако, как сообщают исследователи из Пенсильванского университета, базальные клетки способны превращаться в альвеолы, то есть газообменные клетки. Разумеется, этот процесс происходит не сам по себе, а только при наличии определенных стимулов. В недавнем исследовании, результаты которого были опубликованы в журнале Cell Reports, ученые смогли добиться того, чтобы базальные клетки трансформировались в газообменные, правда, пока только в легких мышей. Однако эта технология вполне может быть использована и для лечения людей.

После повреждения в легких возникает соединительная ткань, которая не способна выполнять газообменную функцию

Как восстановить клетки легких

Почему в легких после вирусного повреждения возникают ткани, не способные производить газообмен? Все дело в том, что они попросту “не знают”, что им необходимо выполнять эту задачу. То есть клетки изначально получают неправильную спецификацию. А виноват в этом особый белок, именуемый р63.

Этот белок имеется в самых разных тканях животных и человека. Его задача заключается в том, чтобы помогать молодым клеткам правильно определяться со своей спецификацией. Поэтому исследователи предположили, что ген p63 “блокирует” базальные клетки, чтобы они приобретали характеристики верхних дыхательных путей. А если этот блок удалить, то базальные клетки смогут быть более гибкими, что позволит им превратиться в альвеолярные клетки.

Соединительная ткань в легких может трансформироваться в альвеолы

В результате ученые отключили в базальных клетках ген р63. Как и предполагалось, базальные клетки стали после этого получать сигналы от окружающих их альвеолярных клеток. То есть тех клеток, которые обеспечивают газообмен. И в итоге они сами стали трансформироваться в альвиолярные клетки, как будто им подсказали правильную специализацию.

Эксперименты проводились как на клеточных культурах, выращенных в лабораторных условиях, так и на живых грызунах, у которых легкие были повреждены после вирусной инфекции. Бывшие базальные клетки, преобразованные в альвиолярные, были абсолютно идентичны окружающим их клеткам. В частности, у них исчезла склонность “переползать” с места на место, которая характерна для базальных клеток, образующихся среди альвеол. По словам самих ученых, отличить их можно было только по специальным маркерам.

Сделанное учеными открытие поможет в лечении постковидного синдрома

Ученые смогут лечить долгий ковид?

Вполне возможно, что ученым удастся в ближайшее время создать препарат, который позволит отключать ген р63 в базальных клетках. Однако следует учитывать, что такая терапия работает только в восстанавливающихся легких, которые уже перенесли инфекцию и «обросли» базальными клетками. То есть не получится восстановить поврежденные легкие непосредственно во время самой инфекции. Но зато она позволит бороться с длительным COVID.

То есть терапия, разработанная на основе данного исследования, может быть особенно ценной в течение нескольких месяцев после выздоровления пациента от коронавируса, так как позволит полностью восстановить дыхательную функцию. К слову, долгий грипп тоже бывает, о чем ранее мы уже рассказывали. Но, к сожалению, полностью избавить пациентов от симптомов долгого ковида и гриппа терапия легких не поможет, так как эти синдромы вызваны многими причинами, и повреждение легких является лишь одной из них.