(Fibrosi polmonare-Immagine Credit Public Domain).
L’incapacità delle cellule epiteliali polmonari di completare la transizione da uno stato simile alle cellule staminali a uno stato completamente differenziato, causa la fibrosi polmonare secondo uno studio della Northwestern Medicine pubblicato su Proceedings of the National Academy of the Sciences ( PNAS ).
La somministrazione di una piccola molecola a topi con fibrosi polmonare ha aiutato a completare questa transizione cellulare sia nei topi giovani che in quelli anziani, suggerendo che potrebbe diventare parte della terapia in futuro, secondo Alexander Misharin, MD, Ph.D., assistente Professore di Medicina nel Division of Pulmonary and Critical Care e co-autore senior dello studio.
“Attualmente, le opzioni terapeutiche per i pazienti con fibrosi polmonare sono limitate al trapianto di polmone e due farmaci con efficacia modesta e gravi effetti collaterali, quindi sono necessari nuovi farmaci che potrebbero rallentare la progressione o invertire la fibrosi polmonare”, ha detto Misharin.
La fibrosi polmonare è una condizione in cui il tessuto polmonare viene danneggiato e di conseguenza perde gradualmente e irreversibilmente la funzione polmonare. Misharin ed i suoi collaboratori hanno esaminato le cellule dell’epitelio polmonare, comprese le cellule epiteliali piatte di tipo 1, che sono coinvolte nello scambio di gas tra gli alveoli polmonari e il sangue, e le cellule cuboidali di tipo 2, che normalmente producono tensioattivo. Se le cellule di tipo 1 vengono ferite e muoiono, cosa che inevitabilmente accade nel corso della vita, le cellule epiteliali di tipo 2 subiscono una trasformazione, dividendosi e differenziandosi in cellule di tipo 1 per sostituire quelle perse. “Agiscono come cellule staminali improvvisate”, ha detto Misharin.
Negli animali giovani queste cellule epiteliali alla fine completano questa transizione e la fibrosi polmonare sperimentale nei topi giovani di solito si risolve da sola. Negli animali più anziani, tuttavia, queste cellule di tipo 2 possono rimanere “bloccate” in questo processo di transizione, morendo o persistendo come cellule progenitrici epiteliali alveolari. Se le cellule di transizione muoiono, la lesione polmonare iniziale rimane irrisolta e questo processo si ripete. Se invece le cellule si bloccano durante la transizione, possono guidare il reclutamento di cellule immunitarie e inviare segnali che attivano i fibroblasti. “Agendo insieme, questi tipi di cellule guidano un aumento della deposizione di matrice extracellulare, portando allo sviluppo della fibrosi polmonare”, ha detto Misharin. Questo processo di transizione è stressante per le cellule epiteliali e mentre le cellule di animali giovani possono sopportare la pressione, le cellule di vecchi animali spesso falliscono, parte del motivo per cui la fibrosi polmonare è più comune negli anziani.
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In questo studio, gli autori hanno dimostrato che una piccola molecola chiamata ISRIB può aiutare ad alleviare la condizione. La molecola, che è nota per aiutare la traduzione delle proteine, ha guidato le cellule epiteliali di tipo 2 attraverso la loro transizione in cellule di tipo 1, accelerando la riparazione epiteliale e alleviando così la fibrosi polmonare. È importante sottolineare che è stata efficace in entrambi i modelli animali giovani e vecchi, secondo lo studio. “Queste cellule rimodellano e cambiano tutto ciò che fanno; è come trasferirsi in un paese diverso e iniziare un nuovo lavoro che può essere molto stressante”, ha detto Misharin. “Questo farmaco può aiutarli a completare questa transizione”.
Piccole molecole simili che prendono di mira le vie dello stress stanno attualmente entrando in studi clinici per altre condizioni e Misharin ha affermato che poichè sono già ritenute sicure, potrebbero essere testate su pazienti umani per rallentare la progressione della fibrosi polmonare. Ci possono essere anche altre applicazioni della molecola, incluso il trattamento del danno polmonare persistente causato da COVID-19, secondo Scott Budinger, MD, Ernest S. Bazley Professor of Airway Diseases, capo di Polmonary and Critical Care presso il Dipartimento di Medicina e co- autore senior dello studio. “Abbiamo trovato una popolazione simile di cellule epiteliali in transizione che sono state prese di mira da ISRIB nei polmoni dei nostri pazienti con grave danno polmonare COVID-19 che hanno richiesto il trapianto di polmone”, ha detto Budinger, che è anche Professore di Biologia cellulare e dello sviluppo, riferendosi a un recente studio pubblicato su Science Translational Medicine. “Questo studio suggerisce che farmaci come ISRIB potrebbero promuovere la riparazione in pazienti con cicatrici polmonari persistenti dopo COVID-19”.
Fonte:PNAS
