Исследователи из National Jewish Health и коллеги завершили первое исследование, сравнивающее макрофаги легких в нескольких моделях повреждения легких. Исследование показывает, что макрофаги, ранее описанные как «профибротические», недостаточны для того, чтобы вызвать фиброз самостоятельно, что открывает дверь для исследований, которые могут помочь продвинуться в понимании того, как программирование макрофагов может помочь или помешать восстановлению легких.

Исследование опубликовано в журнале JCI Insight .

Макрофаги — это иммунные клетки, которые находятся в легких и защищают их, а также в больших количествах попадают в легкие во время травмы или болезни. Они играют ключевую роль в возникновении и разрешении различных типов повреждений легких, но также участвуют в путях, которые приводят к рубцеванию легких (фиброзу).

В настоящее время неясно, какие механизмы отличают макрофаги, которые приводят к здоровому восстановлению, от тех, которые приводят к фиброзу. Это исследование было направлено на изучение того, были ли разные генетические группы макрофагов вовлечены в эти разные результаты.

«Теперь мы знаем, что роль макрофагов была неправильно понята», — сказал Уильям Янссен, доктор медицины, руководитель секции интенсивной терапии в National Jewish Health и старший соавтор исследования. «Это исследование помогает приблизиться к цели легочного сообщества — использовать макрофаги в стремлении к восстановлению легких».

Первоначально исследователи сравнили активность макрофагов в двух моделях заболевания: одна из них, как известно, следовала здоровому пути восстановления, а другая приводила к фиброзу, с течением времени, чтобы определить, существуют ли различия в популяциях макрофагов.

Первоначальные результаты помогли идентифицировать популяции макрофагов-реагент, которые были привлечены в легкие при всех типах повреждения легких. Затем исследователи проанализировали транскрибированные гены в этих популяциях макрофагов в различные временные точки, чтобы лучше понять, какие различия существовали.

Они обнаружили, что макрофаги, экспрессирующие гены Gpnmb, которые исторически описывались как «профиброзные» макрофаги, были обнаружены при обоих типах повреждения легких, что указывает на то, что они могут быть не так тесно связаны с фиброзом, как считалось ранее.

Дальнейший анализ обнаружил эти макрофаги в образцах легочной ткани от множества заболеваний, включая астму и COVID, с широким диапазоном результатов восстановления. Это открытие побудило к последующим исследованиям того, что привело к дисфункциональному заживлению и фиброзу при некоторых заболеваниях легких, но не при других.

«Когда вы делаете шаг назад и смотрите на клинические данные по-другому, вы начинаете видеть что-то новое», — сказала Александра Маккаббри, доктор философии, научный сотрудник National Jewish Health и старший соавтор исследования.

Дальнейшие исследования различных моделей повреждений в различные моменты времени показали, что микросреда легких вызывала тонкие изменения в экспрессии белков и выживании макрофагов. Эти изменения в модели фиброзного повреждения привели к активации различных путей, которые привели клетки к менее эффективному восстановлению в ответ на окружающую среду и внешние сигналы.

Определив популяцию макрофагов, которые появляются при всех типах повреждений легких , и несколько различных путей, которые способствуют как фиброзу, так и здоровому восстановлению, исследователи теперь планируют продолжить изучение того, что именно вызывает эти различия в экспрессии, и возможно ли перенаправить макрофаги, которые могут способствовать фиброзу , вместо этого на содействие здоровому восстановлению.

«Наша цель — выяснить, как восстановить поврежденное легкое», — сказал доктор Янссен. Его продолжающиеся исследования направлены на лучшее понимание того, что программирует макрофаги, и определение того, можно ли их использовать для поощрения здорового восстановления даже при ранее фиброзном заболевании.