Atunci când plămânii sunt afectați de infecții, fum sau boli cronice, celulele AT2 trebuie să treacă într-un mod de reparare și să înlocuiască celulele AT1 deteriorate. Însă în timpul infecției, ele declanșează și apărarea imună. Înțelegerea modului în care sunt echilibrate aceste roluri concurente a fost mult timp un mister.
Într-un nou studiu publicat în Nature Communications, Douglas Brownfield, PhD, și colegii de la Mayo Clinic au utilizat secvențierea la nivel de celulă unică, imagistica avansată și modele de leziuni la șoareci pentru a urmări celulele AT2 de la dezvoltare până la maturitate.
Aceștia au descoperit că celulele tinere AT2 păstrează o scurtă „fereastră de plasticitate” – aproximativ una sau două săptămâni după naștere – în timpul căreia pot deveni flexibil celule AT1 pentru reparare. Pe măsură ce plămânii se maturizează, un factor de transcripție numit C/EBPα blochează celulele AT2 în rolul lor specializat, închizând această potențială regenerativă.
Cercetătorii au descoperit că C/EBPα colaborează cu alți doi reglatori, PRC2 și DLK1, pentru a forma un „generator de impulsuri” molecular. Acest circuit determină când celulele AT2 își pierd sau își recapătă proprietățile asemănătoare cu celulele stem. Atunci când leziunea lovește plămânii adulților, celulele AT2 trebuie să elibereze temporar acest clește molecular pentru a regenera.
Același circuit genetic ghidează și dacă celulele AT2 se concentrează pe reparare sau apărare. Atunci când C/EBPα este suprimat, celulele AT2 pot reintra într-un stadiu regenerativ, dar dacă semnalele inflamatorii precum interferonii domină, ele adoptă în schimb un program de „apărare” pentru a lupta împotriva patogenilor.
Acest lucru explică o observație clinică de mult timp: infecțiile severe – inclusiv gripa și COVID-19 – pot opri vindecarea plămânilor menținând celulele AT2 în modul de apărare.
Identificând factorii preciși care comută comportamentul celulelor AT2, această lucrare oferă un plan pentru terapiile regenerative ale plămânilor. Medicamentele sau tratamentele bazate pe gene care modulează activitatea C/EBPα sau PRC2 ar putea ajuta la reactivarea căilor de reparare în condiții precum fibroza pulmonară sau BPOC, unde plămânii nu reușesc să reconstruiască țesutul deteriorat.
„Când vorbim despre repararea plămânilor, nu este vorba doar despre activarea lucrurilor – este vorba despre eliminarea cleștelor care țin de obicei aceste celule să acționeze ca celule stem”, a explicat Brownfield. „Am descoperit unul dintre acești clește și cum reglează capacitatea acestor celule de a repara.”
Studiul susține, de asemenea, inițiativele Genesis și Precure ale Mayo Clinic, care se concentrează pe prevenirea insuficienței organelor și detectarea bolii înainte ca aceasta să devină ireversibilă. Echipa testează acum modalități de a extinde celulele umane AT2 în cultură prin manipularea aceluiași comutator molecular – un pas către posibile terapii de înlocuire celulară.
Senior Editor RevistaSanatatii.ro. Pasionat de lifespan, fan David Sinclair.
