Oamenii de ştiinţă au descoperit un nou tip de celule în plămâni. Ce rol au acestea

Oamenii de ştiinţă au descoperit un nou tip de celule care se ascund în interiorul pasajelor delicate şi ramificate ale plămânilor umani, informează Livescience. Potrivit unui nou studiu, aceste celule nou descoperite au un rol vital în menţinerea bunei funcţionări a sistemului respirator şi ar putea chiar inspira noi tratamente pentru a inversa efectele anumitor boli legate de fumat.

Cunoscute sub numele de celule secretoare ale căilor respiratorii (RAS), acestea se găsesc în pasaje mici şi ramificate, cunoscute sub numele de bronhiole, care sunt prevăzute cu alveole, micii saci de aer care fac schimb de oxigen şi dioxid de carbon cu fluxul sanguin. Noile celule RAS sunt similare celulelor stem - celule "pânză albă" care se pot diferenţia de orice alt tip de celulă din organism - şi sunt capabile să repare celulele alveolelor deteriorate şi să se transforme în altele noi.

Cercetătorii au descoperit celulele RAS după ce au devenit din ce în ce mai frustraţi de limitările legate de faptul că se bazau pe plămânii şoarecilor ca modele pentru sistemul respirator uman. Cu toate acestea, din cauza anumitor diferenţe dintre cele două, oamenii de ştiinţă s-au străduit să umple unele lacune de cunoştinţe despre plămânii umani. Pentru a înţelege mai bine aceste diferenţe la nivel celular, echipa a prelevat mostre de ţesut pulmonar de la donatori umani sănătoşi şi a analizat genele din cadrul celulelor individuale, ceea ce a scos la iveală celulele RAS, necunoscute anterior.

"Se ştie de ceva timp că aceste căi respiratorii ale plămânilor umani sunt diferite de cele ale şoarecilor. Dar tehnologiile emergente ne-au permis abia recent să prelevăm şi să identificăm tipuri unice de celule", a declarat pentru Live Science autorul principal Edward Morrisey, profesor la Şcoala de Medicină Perelman de la Universitatea din Pennsylvania, specializat în sisteme respiratorii.

Echipa a găsit celule RAS şi la dihori, al căror sistem respirator este mai asemănător cu cel al oamenilor decât cel al şoarecilor. Ca urmare, cercetătorii suspectează că majoritatea mamiferelor de dimensiuni egale sau mai mari sunt susceptibile de a avea celule RAS în plămâni, a spus Morrisey.

Celulele RAS îndeplinesc două funcţii principale în plămâni. În primul rând, ele secretă molecule care menţin mucoasa fluidă de-a lungul bronhiolelor, ajutând la prevenirea colapsului micilor căi respiratorii şi la maximizarea eficienţei plămânilor. În al doilea rând, ele pot acţiona ca celule progenitoare pentru celulele alveolare de tip 2 (AT2), un tip special de alveole care secretă o substanţă chimică utilizată în parte pentru a repara alte alveole deteriorate (o celulă progenitoare este o celulă care are capacitatea de a se diferenţia într-un alt tip de celulă, similar modului în care celulele stem se diferenţiază în alte celule).

"Celulele RAS sunt ceea ce noi am numit progenitori facultativi", a spus Morrisey, "ceea ce înseamnă că acţionează atât ca celule progenitoare, cât şi ca celule cu rol funcţional important în menţinerea sănătăţii căilor respiratorii". Acest lucru înseamnă că celulele RAS joacă un rol vital în menţinerea sănătăţii plămânilor, a adăugat el.

Cercetătorii cred că celulele RAS pot juca un rol cheie în bolile legate de fumat, cum ar fi boala pulmonară obstructivă cronică (BPOC). BPOC este rezultatul inflamaţiei căilor respiratorii din interiorul plămânilor, care poate fi cauzată de fumat şi, ocazional, de poluarea aerului, potrivit Mayo Clinic. Inflamaţia căilor respiratorii face ca plămânilor să le fie mai greu să preia în mod corespunzător suficient oxigen; ca urmare, BPOC are simptome similare cu cele ale astmului. BPOC poate duce, de asemenea, la emfizem, în care alveolele sunt distruse permanent, şi la bronşită cronică, o tuse intensă şi de lungă durată, însoţită de obicei de un exces de flegmă. În fiecare an, peste 3 milioane de persoane din întreaga lume mor din cauza BPOC, potrivit Organizaţiei Mondiale a Sănătăţii.

În teorie, celulele RAS ar trebui să prevină sau cel puţin să atenueze efectele BPOC prin repararea alveolelor deteriorate. Cu toate acestea, cercetătorii suspectează că fumatul poate deteriora, sau chiar distruge complet noile celule, ceea ce duce la apariţia unor boli precum BPOC.

Pacienţilor care suferă de BPOC li se prescriu adesea medicamente antiinflamatorii sau terapie cu oxigen pentru a le uşura simptomele. Cu toate acestea, ele sunt doar soluţii temporare şi nu fac nimic pentru a inversa deteriorarea plămânilor. Celulele RAS ar putea fi folosite pentru a îmbunătăţi tratamentele sau chiar pentru a vindeca BPOC, dacă cercetătorii pot exploata în mod corespunzător proprietăţile regenerative ale acestor celule.

"Încă nu ştim cu adevărat dacă această descoperire ar putea duce la un potenţial leac pentru BPOC", a declarat Morrisey.

"Cu toate acestea, deoarece BPOC este o boală despre care ştim foarte puţin, orice nouă perspectivă ar trebui să ajute domeniul să înceapă să se gândească la noi abordări terapeutice care ar putea duce la tratamente mai bune."

Studiul a fost publicat online la 30 martie în revista Nature.