Учеными из университета шт. Северной Каролины предложено пересмотреть представления о способе физиологического освобождения дыхательных путей от попавших туда с воздухом микроорганизмов и патогенных частиц, что поможет по-другому взглянуть на происхождение и лечение заболеваний, подобных астме, кистозному фиброзу и хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ). Работу опубликовала он-лайн версия журнала Science (24 августа).

Считается, что трахеобронхиальная слизь, абсорбирующая инородные частицы и выводимая совместно с ними из дыхательных путей вследствие совместной работы ресничек мерцательного эпителия бронхов и трахеи в ходе мукоцилиарного клиренса, включает в себя два слоя — внутренний жидкий (золь) и наружный вязкий (гель).

Ученые предполагают, что золь, вырабатываемый в бронхиолах и альвеолах, представлен подвижной пленкой, непрерывно выстилающей слизистые дыхательных путей. В данном слое реснички мерцательного эпителия, совершая регулярные колебательные движения, сообщают кинетическую энергию гелю, что вызывает его перемещение. В здоровом организме, активность ресничек минимизирует длительность контакта патогенных микроорганизмов и клеток слизистой, что препятствует проникновению возбудителей из геля в эпителий. При воспалении вязкость геля повышается, в результате чего уменьшается эффективность работы ресничек и в целом очищения дыхательных путей.

По предложенной учеными и получившей экспериментальные доказательства концепции, внутренний слой слизи обладает не жидкой консистенцией, а еще более густой, чем внешний, и представлен плотно обволакивающим реснички и выстилающим всю область дыхательных путей гелем, состоящим из муцинов (высокомолекулярные гликопротеины) и мукополисахаридов.

Внутренний слой авторы сравнивают со щеткой, жесткие щетинки (реснички мерцательного эпителия, обволакиваемые густым гелем) которой при нормальном клиренсе освобождают дыхательные пути от верхнего слизистого слоя . Подобная внутренняя «щетка», из-за более плотной консистенции, представляется защитным барьером для бактерий и вирусов, расположенных во внешнем слизистом слое, на пути к клеткам эпителия здорового организма.

Кистозный фиброз, астма, ХОБЛ нарушают равновесие слоев трахеобронхиального секрета. Изменение химического состава верхнего слоя вызывает нарушение его физических характеристик – повышается его вязкость, происходит давление на «щетку», нарушается нормальная работа «щетинок», что уменьшает скорость высвобождения слизи из дыхательных путей. Помимо того, в результате смешения слоев, патогенные микроорганизмы, содержащиеся в верхнем слое секрета, проникают к клеткам эпителия.

Как объясняет соавтор исследования Майкл Рубинстайн, абсолютное прекращение работы «щетки» приведет к скоплению слизи и распространению инфекции, развитию воспаления, деструкции легочной ткани и сокращению легочной функции, передает MedicalXpress. Изменение представлений о принципе мукоцилиарного клиренса поможет по-иному посмотреть на подходы лечения заболеваний легких и увеличить его эффективность.

Следующая новость: Ученые выяснили причину многочисленных провалов клинических испытаний препаратов против рака
Предыдущая новость: Предположение о риске рака мозга среди хозяев кошек опровергнуто