Un grup de cercetători a identificat modificări necunoscute până acum în expresia genelor şi în interacţiunile celulare în populaţii de celule distincte în boala pulmonară obstructivă cronică (BPOC). Constatările evidenţiază complexitatea şi diversitatea leziunilor celulare şi a inflamaţiei în cazul BPOC şi oferă o mai bună înţelegere a factorilor implicaţi şi a proceselor care au loc în această boală.
Un studiu al unui grup de cercetători de la Baylor College of Medicine, Universitatea Yale şi alte instituţii, publicat în Nature Communications, a utilizat secvenţierea ARN dintr-o singură celulă pentru a analiza profilurile de expresie genică ale ţesutului pulmonar obţinut de la pacienţii cu BPOC şi de la modele de şoareci expuşi la fumul de ţigară.
Cercetătorii au separat toate celulele din plămâni şi au măsurat profilul individual de expresie genică al fiecărei celule. Oamenii de ştiinţă au organizat apoi aceste informaţii într-un atlas celular care este disponibil cercetătorilor interesaţi să exploreze expresia genelor în celulele individuale din plămânii cu BPOC.
„Analiza noastră a identificat noi modificări în expresia genelor şi în interacţiunile celulare în trei populaţii celulare distincte implicate în mod obişnuit în BPOC: celule epiteliale (în plămâni), endoteliale (în vasele de sânge) şi macrofage (parte a sistemului imunitar)“, a declarat dr. Ivan Rosas, autorul principal al studiului şi şeful secţiei de medicină pulmonară, de îngrijire critică şi a somnului din cadrul departamentului de medicină de la Baylor.
Cercetătorii au identificat o subpopulaţie a celulelor epiteliale din plămânii cu BPOC, care are o expresie anormală a genelor implicate în răspunsul metabolic, antioxidant şi răspunsul celular la stres, în comparaţie cu controalele.
„Acest studiu translaţional extrem de inovator este o continuare a unei colaborări de succes de lungă durată cu dr. Naftali Kaminski şi colegii de la Yale, care a condus la descrierea mai multor celule pulmonare sănătoase şi cu diferite boli, care sunt acum disponibile publicului.
În acest studiu, doctorii Maor Sauler şi John McDonough de la Yale, autorii corespondenţi ai studiului, demonstrează că celulele endoteliale din vasele de sânge capilare din plămânii BPOC sunt inflamate şi că o subpopulaţie de macrofage, care exprimă niveluri ridicate de metalotioneine, proteine care reglează echilibrul anumitor metale din organism, par să contribuie la această boală“, a spus dr. Rosas.
Cercetări viitoare, care vor evalua rezultatele acestor schimbări specifice identificate în acest studiu, urmează să ofere informaţii suplimentare cu privire la mecanismele care contribuie la BPOC.
Setul mare şi accesibil de date pentru BPOC cuprinse în atlasul celular reprezintă un instrument esenţial pentru a începe dezvoltarea unor terapii care să vizeze această afecţiune, spun specialiştii.
Echipa de cercetare continuă să se concentreze pe dezvoltarea unor seturi de date genomice inovatoare care să contribuie la o mai bună înţelegere a fundamentelor patologice ale bolilor pulmonare cronice. În prezent, cercetătorii se află în proces de finalizare a celui mai mare atlas de celule de fibroză pulmonară Covid-19.
