Kas suhkur on kopsuprobleemide ravimise võti?
Uued hiiremudelites tehtud uuringud viitavad sellele, et glükoosi (lihtne suhkur) kättesaadavus kopsukeskkonnas võib mõjutada immuunvastust. Uuringu autorid usuvad, et võime selle teabe abil paremini välja töötada hingamisteede haiguste ravimeetodeid.
Miljonid inimesed Ameerika Ühendriikides ja kogu maailmas elavad krooniliste hingamisteede haigustega.
Näiteks haiguste ennetamise ja tervise edendamise büroo andmetel on USA-s 25 miljonil inimesel astma, krooniline hingamisteede seisund, mida iseloomustab õhupuudus.
Kuna nii paljud inimesed peavad oma hingamisteede tervist hoolikalt juhtima, otsivad teadlased pidevalt avastusi, mis võivad tuua kaasa uusi paremaid ravimeetodeid.
Nüüd on Ühendkuningriigi Manchesteri ülikooli teadlaste juhitud hiirtega läbi viidud uuring leidnud intrigeeriva seose glükoosi olemasolu kopsukeskkonnas ja makrofaagide käitumise vahel, mis on spetsiaalsed immuunrakud, mis võivad põletikku juhtida. .
Uuringu tulemused - mis ilmuvad ajakirjas Looduse immunoloogia - viitavad sellele, et ühelt poolt võib suhkru retseptorite blokeerimine kopsus aidata vähendada krooniliste hingamisteede põletikke ja teisest küljest võib glükoositaseme tõstmine kopsukeskkonnas hõlbustada immuunvastust teatud hingamisteede infektsioonidega inimestel.
See uuring sai raha arvukatelt toetajatelt, sealhulgas uurimisasutustelt, mittetulundusühingutelt ja farmaatsiaettevõtetelt: Wellcome Trust Londonis, Ühendkuningriigi meditsiiniuuringute nõukogu ning biotehnoloogia ja bioteaduste uurimisnõukogu, riiklikud tervishoiuinstituudid (NIH). USA, Astma Ühendkuningriik ja AstraZeneca.
"Hingamisteede haigused põhjustavad kohutavaid kannatusi nii arenevas kui arenenud maailmas," märgib uuringu juhtivteadur, prof Andrew MacDonald, Manchesteri ülikool.
"Idee, et glükoositaseme muutmine kopsudes võib ühel päeval olla kriitiline tegur nende seisundite ravis, on tohutult põnev," jätkab ta.
Intrigeeriv leid
Hiiremudelitega töötades keskendusid teadlased rollile, mida eriline immuunrakkude tüüp - makrofaagid - hingamisprobleemides mängivad, ja mis võiks nende reaktsiooni mõjutada.
Makrofaagid on valged verelibled ja nende peamine roll on tuvastada ja hävitada potentsiaalselt kahjulikud väliskehad, näiteks bakterid, samuti rakulised detriidid, mis võivad selle üleakumuleerumisel kahjulikuks muutuda.
Praeguses uuringus leidsid teadlased huvitava seose kopsude makrofaagide aktiivsuse ja raku põhitoitaineks oleva glükoosi olemasolu vahel.
Prof MacDonald ja meeskond ravisid hiiri interleukiin-4-ga, valguga, mis saadab signaale immuunrakkudele, aktiveerides tavaliselt nende vastuse.
Suureks üllatuseks leidsid teadlased, et makrofaagid, kes ei suutnud glükoosi omastada, ei reageerinud interleukiin-4-le, nagu nad olid oodanud.
"Astma ja parasiitide usside nakatumise korral ilmnenud põletiku ajal näib, et glükoos ja [glükoosi kasutamine] kontrollib makrofaagide aktivatsiooni kopsudes," märgib prof MacDonald.
"Põletik on alati delikaatne tasakaalustav tegevus," ütles teadlane Meditsiiniuudised täna. "Liiga palju võib meid kahjustada, liiga vähe jätab meid nakkustele avatuks, kuid rakkude võime omastada või kasutada glükoosi on veel üks valdkond, mida võib selle tasakaalu täpsustamiseks kasutada," selgitas ta.
Hiirte ja meeste makrofaagide teema
Kuid meeskond on seni täheldanud seost ainult makrofaagide glükoosi omastamise ja näriliste põletikuliste reaktsioonide vahel. Tulevikus peavad teadlased tunnistama, et nad peavad kinnitama, kas sama kehtib ka inimeste puhul.
"Kuna see on hiirtel tehtud fundamentaalne uuring, on kliinilised rakendused praegusest kaugel ja vajaksid palju rohkem uuringuid inimrakkude abil," ütles prof MacDonald meile.
Samuti hoiatas ta, et teadlastel on endiselt üsna piiratud arusaam sellest, kuidas makrofaagid inimese kopsudes toimivad, ja et see on lünk, millega teadlased peavad tulevikus tegelema.
"Üks piirang, mis meil praegu on, on põhiline arusaam inimese hingamisteede makrofaagide keerukusest ja mitmekesisusest ning selle võrdlusest hiirte teadaolevaga," ütles prof MacDonald.
"Hiirte ja meeste makrofaagid on väga sarnased rakutüübid, kuid loomulikult võib glükoosi omastamise või kasutamise viisides olla olulisi erinevusi, ja see on tõesti oluline, et uurida ja mõista nii palju kui võimalik enne inimkonna arendamist selle avastuse ravimeetodeid. "
Prof Andrew MacDonald, Ph.D.
Uurijate sõnul viitavad praegused leiud siiski sellele, et võib olla viis kopsude glükoosisisalduse mõjutamiseks, et manipuleerida makrofaagide aktiivsusega osana erinevatest kopsuprobleemidest.
Kas suhkru inhalatsioonravi võib toimida?
"Meie andmed," ütles prof MacDonald MNT, "Pakuvad, et glükoosile suunatud ravimeetodite edasine arendamine võiks olla viis hingamisteede põletiku reguleerimiseks."
Näiteks selgitas ta meile: "Tingimustes, kus põletik võib olla kahjulik, näiteks astma korral, võib kahjustava põletiku vähendamiseks kasutada immuunrakkude glükoosi omastamise blokeerimist."
"Teiselt poolt," jätkas ta, "tingimustes, kus on vaja suurendada immuunrakkude aktiveerimist, näiteks nakkusetekitaja, näiteks tuberkuloosi põhjustavate bakterite, tapmiseks, võib glükoosi manustamist kasutada suurendada kasulikku põletikku lühikeseks ajaks. ”
Teadlased väidavad, et lühiajaline inhalatsioonravi võib tulevikus olla kasulik lähenemisviis hingamisteede probleemide ravimisel. Kuid kõigepealt peame täpselt aru saama, kuidas neid uusi teadmisi rakendada.
