По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), пневмония учитывается среди пяти самых частых причин смерти во всем мире с оценками, предполагающими, что ребенок умирает от пневмонии приблизительно каждые 15 секунд. Учитывая, что пожилые люди также часто затрагиваются, пневмония остается одной из самых значительных проблем здравоохранения нашего времени – с показателями смертности, неизменными больше 70 лет.
Есть несколько причин позади этой ситуации, первое, являющееся развитием увеличивающихся уровней бактериального сопротивления против лечения антибиотиком. Другой – то, что до сих пор мы не нашли наркотиков, которые являются эффективными против многих болезнетворных микроорганизмов, ответственных за пневмонию. «В большинстве случаев основная проблема – свободный или подстрекательский ответ, вызывающий чрезмерное повреждение органа», объясняет профессор доктор Андреас Хоке из Терапевтического отделения Чарайта – Infectiology и Respiratory Diseases Unit. Чтобы способствовать развитию новых терапевтических подходов, немецкий Исследовательский фонд (DFG) оказывал поддержку финансирования Совместному Научно-исследовательскому центру SFB-TR84 (который посвящен исследованию фундаментальных механизмов, вовлеченных в пневмонию), с 2010.Как часть этих DFG-финансируемых усилий, находящиеся в Charite исследователи, во главе с профессором доктором Андреасом Хоке и профессором доктором Стефаном Хиппенстилом, разработали человеческую модель ткани легкого, способную к моделированию решающих особенностей пневмонии.
Большинство расследований этого типа, которые были проведены по всему миру, использовало модели животных или клеточные культуры. Ограничения экстраполяции означают, что некоторые биомедицинские результаты от этих исследований трудно перевести людям. Новый экспериментальный подход позволяет исследователям создавать трехмерную модель структуры ткани, которая позволяет моделировать и изучить человеческие болезнетворные микроорганизмы и их механизмы болезни. «Мы смогли проанализировать пути, которыми вирусы и бактерии взаимодействуют с человеческими альвеолами в течение первых часов после инфекции, и мы смогли показать, что они отличаются от замеченных в моделях животных», говорит доктор Джоханна Берг, исследователь, который является также первым автором исследования. Работая с доктором Катей Чеппэнг, она начала, заразив человеческую ткань опасными вирусами гриппа.
Эти два исследователя тогда продолжили заражать ткань pneumococci, чтобы создать особенно серьезную форму пневмонии.Иммунная система варьируется по ее ответу вирусам и бактериям. Исследователи работали над предпосылкой, что ответ иммунной системы вирусу непосредственно ответственен за запрещение эквивалентного ответа, предназначающегося для бактериальных болезнетворных микроорганизмов. Это размещает бактерии в преимуществе, и они таким образом в состоянии умножиться внутри и нанести ущерб, ткань легкого.
Эксперимент подтвердил предположения исследователей. Следующее заражение вирусом гриппа, человеческая ткань легкого первоначально предпринимает высоко дифференцированные ответные меры. «Мы смогли показать, что иммунная реакция, которая вызвана вирусом, имеет отрицательный эффект на последующую бактериальную инфекцию, вызванную pneumococci», объясняет доктор Берг.
Она добавляет: «Основной фактор, вовлеченный в посредничество подстрекательского ответа тела, интерлейкин 1 бета, запрещается в определенных альвеолярных иммуноцитах. Это предотвращает любую последующую активацию иммунной системы и может даже подавить нормальные клеточные механизмы ремонта."
Чтобы влиять на эту дефектную иммунную реакцию, исследователи использовали препарат, который уже подвергается клиническому тестированию на использование при других воспалительных заболеваниях и раке. «Вещество запрещает киназу тирозина 2, белок, ответственный за посредничество иммунной реакции легкого на вирусные болезнетворные микроорганизмы. Делая так, это восстанавливает способность иммунной системы бороться с бактериальной инфекцией», объясняет профессор Хок, научный руководитель исследования. Развитый вместе с промышленным партнером, этот новый терапевтический подход был представлен для патента. Исследователи планируют провести дальнейшие исследования, включающие человеческие модели ткани легкого, которые посмотрят на потенциальные эффекты обратной связи на способность ткани бороться с вирусными болезнетворными микроорганизмами.
Они также надеются развивать способ проверить их результаты в клиническом испытании.