Studiu: Speranțe noi în tratarea fibrozei pulmonare asociată cu senectutea

Fibroza pulmonară idiopatică este o afecțiune potențial letală pentru care nu există tratament. Rezultatele unui nou studiu indică faptul că poate fi posibilă conceperea unui tratament pentru a preveni dezvoltarea fibrozei pulmonare asociată cu îmbătrânirea, scrie doc.ro.

Fibroza pulmonară idiopatică este o boală potențial letală, pentru care în prezent nu există leac și care este asociată cu anumite mutații sau cu vârsta înaintată. Această afecțiune determină acumularea de țesuturi cicatriciale în plămâni, ceea ce face ca aceste organe să nu poată transporta oxigenul în fluxul sangvin în mod eficient. Boala afectează de obicei persoanele cu vârste cuprinse între 50 și 70 de ani.

Grupul Telomeres and Telomerase de la Centrul Național de Cercetare a Cancerului din Spania a dezvoltat anterior o terapie eficientă pentru șoarecii cu fibroză cauzată de defecte genetice. Acum, aceeași echipă de cercetare arată că această terapie poate fi folosită cu succes pentru a trata șoarecii cu fibroză cauzată de vârsta înaintată.

În ceea ce privește oamenii, rezultatele studiului indică faptul că ar putea fi posibilă conceperea unui tratament pentru a preveni dezvoltarea fibrozei pulmonare asociate cu îmbătrânirea, afirmă oamenii de știință.

Tratamentul testat pe șoareci este o terapie genică, care activează producția de telomerază în organism. Telomeraza este o enzimă care repară telomerii (regiuni de ADN situate la capătul cromozomilor liniari, care protejează capetele cromozomilor din toate celulele). Potrivit cercetătorilor, această terapie a fost extrem de eficientă la modelele de animale și nu s-au observat efecte secundare.

O disfuncție a telomerilor duce la fibroza pulmonară

Fibroza pulmonară afectează aproximativ 8.000 de persoane în Spania, unde a fost efectuat studiul. În această boală, țesutul pulmonar devine rigid și cicatrizat, iar pacienții dezvoltă o dificultate de respirație progresivă. Se crede că afecțiunea este cauzată de o combinație de factori genetici și de mediu. Expunerea la substanțe toxice joacă un rol important, dar pentru ca boala să se manifeste, pacientul trebuie să aibă vârste înaintate (peste 50 de ani) sau să aibă o afecțiune genetică de bază.

Echipa de cercetare a arătat deja în studiile anterioare că factorii genetici sunt asociați cu disfuncția telomerilor. În 2015, echipa a generat un model animal pentru fibroza pulmonară - un șoarece care, printre alte caracteristici, nu avea gena telomerazei. În acest model de șoarece, celulele alveolare de tip II sau pneumocitele de tip II - importante pentru regenerarea țesutului pulmonar - mor în urma unei disfuncții telomerice. În consecință, șoarecii dezvoltă fibroză pulmonară agresivă, deoarece epiteliul respirator nu se poate reînnoi periodic; această regenerare periodică ține țesutul sănătos și ferit de posibile deteriorări cauzate de substanțele dăunătoare din aer.

Cum apare fibroza legată de vârstă

Modelul de șoarece care nu are gena telomerazei imită fidel boala umană cauzată de mutații care afectează telomerii. Cu toate acestea, mutații specifice se găsesc în cazuri relativ rare de fibroză pulmonară. La marea majoritate a pacienților, nimic nu indică o mutație specifică, dar toți pacienții cu fibroză au ceva în comun: o vârstă înaintată.

Într-adevăr, telomerii se pot defecta prin simplul proces de îmbătrânire, așa că oamenii de știință au încercat să afle mai multe despre telomeri și procesul de îmbătrânire. Telomerii sunt structuri proteice care acoperă capetele cromozomilor și care se scurtează cu fiecare diviziune celulară. După multe runde de diviziune celulară de-a lungul vieții unui individ, telomerii se scurtează atât de mult încât nu mai pot proteja cromozomii. Celulele interpretează acest lucru ca pe o eroare și încetează diviziunea, astfel încât țesutul nu se mai poate regenera.

În această nouă lucrare, savanții arată că disfuncția telomerilor asociată cu îmbătrânirea are loc în celulele alveolare de tip II, care joacă un rol primordial în regenerarea țesutului pulmonar. Astfel, autorii studiului au găsit baza moleculară a legăturii dintre fibroza pulmonară și îmbătrânire, o legătură care se vede clar în mediul clinic.

Există o relație clară între starea telomerilor și dezvoltarea fibrozei

Noul studiu descrie în detaliu efectele îmbătrânirii asupra țesutului pulmonar. Un astfel de efect este acela că celulele alveolare de tip II încetează să își facă treaba. Pe lângă regenerarea țesutului, aceste celule produc și eliberează un complex lipidic-proteic numit surfactant pulmonar care facilitează munca mecanică realizată de plămâni.

Țesutul pulmonar trebuie să se extindă atunci când respirăm, de șase până la zece ori pe minut, ceea ce înseamnă o mare cantitate de efort fizic. Surfactantul pulmonar joacă un rol important în lubrifierea țesutului pulmonar, păstrând elasticitatea acestuia și reducând cantitatea de muncă necesară pentru a se extinde. În cazul în care pneumocitele de tip II nu se regenerează, surfactantul nu este produs, ceea ce duce la rigiditate pulmonară și fibroză, explică cercetătorii care au fost implicați în studiu.

Aceștia au observat că există o relație foarte clară între starea telomerului în pneumocitele de tip II, producția de tensioactivi pulmonari și dezvoltarea fibrozei la animale. Astfel, s-au abordat efectele asupra telomerilor la nivel molecular, modificările biologice și fizice ale celulelor și țesuturilor, precum și consecințele asupra sănătății animalului, practic asupra sănătății întregului organism.

O terapie pentru toate tipurile de fibroză pulmonară

În 2018, echipa de cercetare a dezvoltat o terapie genică pentru a inversa fibroza pulmonară la șoarecii lipsiți de gena telomerazei. Această terapie s-a bazat pe activarea temporară a expresiei telomerazei. Un virus utilizat ca purtător de genă a telomerazei a fost injectat intravenos la șoareci. Efectul - celule alveolare de tip II cu telomeri lungi - a fost temporar, dar regenerarea țesutului pulmonar a fost indusă cu succes.

Aceeași terapie a fost folosită în noul studiu și la șoarecii care îmbătrânesc și a funcționat și în acest caz. Terapia genică cu activarea telomerazei a împiedicat dezvoltarea fibrozei la toți șoarecii, inclusiv la cei fără modificări genetice care au suferit doar îmbătrânirea fiziologică, afirmă cercetătorii.

Aceste rezultate extind posibilitatea unei vindecări a fibrozei pulmonare în aproape toate cazurile de fibroză, după cum concluzionează autorii studiului. Aceste descoperiri contribuie la o mai bună înțelegere a importanței genei telomerazei ca țintă potențială pentru abordările terapeutice viitoare în fibroza pulmonară idiopatică.