Kutatók felfedezték az asztmás tüdőgörcsök okát
A Rutgers Egyetem kutatói egy olyan mikroeszköz létrehozásával, amely egysejtes szinten utánozza a tüdő működését, Yale és a Johns Hopkins kutatói többet tudtak meg az asztmás kiváltó válaszról, ami jobb kezeléshez vezet
A Rutgers és más intézmények kutatói egy olyan mikroeszköz létrehozásával, amely az emberi légutak viselkedését utánozza, felfedezték, hogyan jön létre a légutakban az asztmásoknál légzési nehézséget okozó izomösszehúzódás (bronchospasmus).
A Nature Biomedical Engineering című folyóiratban megjelent tanulmány a légzőszervi betegségek új kezelési stratégiáihoz vezethet, mondta Reynold Panettieri, a társszerző, a Rutgers Institute for Translational Medicine and Science igazgatója.
A bronchospasmus egészséges embereknél és súlyos légzőszervi betegségekben, például asztmában vagy krónikus obstruktív tüdőbetegségben (COPD) szenvedőknél egyaránt előfordulhat. Annak tanulmányozása, hogy a hörgő légutakat körülvevő simaizomzat miért húzódhat össze hirtelen és vezethet légzési nehézségekhez, nehéz a hörgőgörcs összetettsége és az a tény miatt, hogy az emberi légzőrendszer nem modellezhető állatkísérletekben.
A görcsök során a sejtek között lejátszódó biokémiai és mechanikai jelek elemzéséhez a kutatók egészséges és asztmás tüdőből származó sejteket tartalmazó mikroeszközt – egy emberi hajszál méretének ezredrészét kitevő “hörgő egy chipen” – hoztak létre, amely egysejtes szinten utánozza a tüdő működését.
Amikor az eszközön szimulált hörgőgörcsöt váltottak ki, a kutatók felfedezték, hogy a kezdeti összehúzódás hormonszerű vegyületek kiválasztását váltja ki, amelyek vagy további összehúzódást idéznek elő, vagy ellazítják a görcsöt. Az asztmás embereknél a légutakat körülvevő simaizomzat reaktívabb, és könnyebben összehúzódik olyan ingerekre, mint például az allergének, ami elhúzódó hörgőgörcsökhöz, ziháláshoz és légszomjhoz vezet.
Azt is megállapították, hogy a hörgőgörcs során egy második asztmás kiváltó ok pontos időben történő kiváltása valóban a simaizomzat ellazulását és a görcs leállítását eredményezi.
A hörgőgörcs kezelése nem változott az elmúlt 50 évben, mondta Panettieri, mivel a legtöbb – de nem minden – embernél működik. “A mikrokészülék lehetővé tette számunkra, hogy feltárjuk, hogyan hatnak egymásra az egyes sejtek a simaizom-összehúzódással kapcsolatban a különböző tüdőbetegségekben” – mondta Panettieri. “Az, hogy képesek vagyunk egysejtes szinten tanulmányozni a mechanikát, és egyszerre több ezer sejtet vizsgálni, fontos szűrőeszköz lehet az új gyógyszerek kifejlesztésében az asztmás emberek számára, akik nem reagálnak a jelenlegi kezelésre.”
A tanulmányt Steven An, a Rutgers Institute for Translational Medicine and Science biotechnológiai igazgatója és a Rutgers Robert Wood Johnson Medical School farmakológia professzora, valamint a Yale Egyetem Yale Systems Biology Institute és a Johns Hopkins Egyetem kutatói vezették.
A tanulmányt Steven An, a Rutgers Institute for Translational Medicine and Science biotechnológiai igazgatója és a Rutgers Robert Wood Johnson Medical School farmakológia professzora vezette.