Правильная функция легких зависит от точного баланса специализированных эпителиальных клеток (клеток, выстилающих поверхность тела), которые координируют функции для поддержания гомеостаза. Одним из важных типов клеток легких является бокаловидная клетка, которая выделяет слизь, которая помогает защитить слизистую оболочку бронхов (основные дыхательные пути легких) и улавливать микроорганизмы. Бокаловидные клетки часто увеличиваются при заболеваниях легких, но сигналы, которые приводят к их нарушению регуляции, не совсем понятны.
Исследователи обнаружили новый набор сигналов, которые контролируют производство бокаловидных клеток в легких. "Изменяя белки, которые контролируют эти сигналы, мы можем увеличивать или уменьшать производство бокаловидных клеток, что открывает новые потенциальные возможности для терапевтического воздействия на бокаловидные клетки при заболеваниях легких," объяснил автор-корреспондент Боб (Xaralabos) Varelas, Ph.D., доцент биохимии Медицинской школы Бостонского университета.
Исследователи использовали экспериментальную модель, несущую генетическую делецию Yap и Taz, генов, кодирующих белки, контролирующие важную сигнальную сеть в легких. Они сравнили модель генетической делеции с моделью "контроль" модели и обнаружили, что модель делеции Yap / Taz имела серьезное повреждение легких и повышенное количество бокаловидных клеток, что было связано с повышенным продуцированием муцина.
Чтобы понять, как потеря Yap / Taz приводит к увеличению числа бокаловидных клеток, исследователи выделили клетки из экспериментальной модели и легких человека и культивировали их в лаборатории. Затем они использовали анализ экспрессии генов и связывания хроматина, чтобы выяснить, как эти белки контролируют сеть генов, важных для производства слизи. Наконец, они использовали эти клетки в лаборатории для тестирования ингибиторов дифференцировки бокаловидных клеток и образования слизи.
По словам исследователей, при некоторых заболеваниях легких наблюдается рост бокаловидных клеток, включая астму, ХОБЛ, муковисцидоз и хронический бронхит. "Выявляя новые регуляторы производства бокаловидных клеток, мы предлагаем понимание механизмов, которые могут способствовать возникновению этих заболеваний. Направляя эти сигналы, мы можем подавить производство и поддержание бокаловидных клеток и, следовательно, можем предложить терапевтические направления для ограничения распространения этих клеток при заболеваниях легких," сказал Варелас.
Эти результаты опубликованы в журнале Cell Reports.