Polmoni-Immagine Credit Public Domain-
Studio dell’Istituto Francis Crick
Gli scienziati del Francis Crick Institute hanno scoperto come le cellule che rivestono le vie aeree polmonari cambiano il loro metabolismo e come questo processo sia la chiave per aiutare i polmoni a guarire dopo un’infezione o un danno.
Le cellule che rivestono le vie aeree, chiamate cellule epiteliali, producono muco o sviluppano ciglia il cui battito regolare sposta il muco verso la gola. Il giusto equilibrio tra produzione e movimento del muco è importante per eliminare i patogeni esterni e altre particelle dannose dai polmoni. La differenziazione di queste cellule specializzate deve essere strettamente regolata per consentire ai polmoni di ripararsi dopo i danni causati da lesioni o infezioni.
Nel loro studio, pubblicato oggi su Nature Communications, il team di ricerca Crick ha esaminato il modo in cui le cellule epiteliali polmonari utilizzano i nutrienti per produrre energia e biomassa e come questo cambia quando si differenziano in cellule specializzate.
Il blocco della via metabolica dell’ossidazione degli acidi grassi compromette la differenziazione delle cellule epiteliali delle vie aeree , portando alla completa assenza di cellule specializzate.
I ricercatori hanno scoperto che durante la differenziazione, le cellule epiteliali polmonari passavano dal metabolizzare il glucosio all’utilizzo dei grassi. Bloccando il processo chiamato ossidazione degli acidi grassi, hanno bloccato completamente la differenziazione delle cellule specializzate.
Stefania Crotta, primo autore congiunto e autore corrispondente che lavora al Crick, ha dichiarato: “Fino ad ora, si è capito poco sul ruolo del metabolismo nella rigenerazione degli epiteli polmonari. Ma un passaggio all’ossidazione degli acidi grassi ha senso a causa dell’abbondanza di ossigeno e grassi disponibili nei polmoni. Riteniamo che questo passaggio liberi il glucosio da utilizzare in altri processi importanti come la glicosilazione del muco in cellule specializzate“.
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I ricercatori hanno anche esaminato l’azione dei farmaci già utilizzati per il trattamento del danno polmonare associato alla sindrome da distress respiratorio acuto e ad altre condizioni polmonari. Hanno scoperto che alcuni di questi farmaci promuovono l’ossidazione degli acidi grassi, portando a una percentuale maggiore di cellule differenziate, produttrici di muco e ciliate.
Il team ha quindi studiato l’importanza di questo processo metabolico nei topi. Utilizzando strumenti di modifica del genoma, i ricercatori hanno rimosso un gene chiave per l’ossidazione degli acidi grassi e hanno osservato la capacità degli epiteli polmonari di rigenerarsi dopo che i topi sono stati infettati dal virus dell’influenza. Hanno confermato che molte meno cellule erano state in grado di differenziarsi e più cellule erano rimaste in uno stato non specializzato.
Andreas Wack, capo del laboratorio di immunoregolazione del Crick, ha dichiarato: “Il corpo può sopportare la mancanza di ossigeno solo per pochi minuti. Pertanto, la riparazione polmonare è un processo strettamente controllato, compresa la velocità e l’efficienza della differenziazione delle cellule epiteliali per rigenerare il tessuto esattamente com’era prima dell’infezione o della lesione. Questa comprensione dell’importanza dell’ossidazione degli acidi grassi in questo processo, apre nuove opportunità per promuovere la differenziazione cellulare e la riparazione polmonare sana dopo il danno”.
Fonte: Nature Communications
