«Когда клетка находится в состоянии сильного стресса, аутофагия — это самопожертвующая защитная реакция. Клетка сохраняет энергию, избавляясь от несущественных органелл», — сказал Винит Бхандари, доктор медицины, преподаватель Медицинского колледжа и руководитель отделения неонатальной медицины. медицина в детской больнице Святого Христофора. «Мы думали, что если мы сможем усилить аутофагию в легких, то сможем уменьшить гибель клеток. И это именно то, что мы увидели».
Бхандари изучает бронхолегочную дисплазию (БЛД), наиболее распространенное хроническое заболевание легких у недоношенных детей. Когда младенцы рождаются за несколько недель или месяцев до положенного срока, их легкие не полностью сформированы и не способны вырабатывать достаточное количество сурфактанта — защитного жидкого покрытия.
Чтобы спасти жизнь ребенка, врачи часто должны вводить дополнительный кислород.Однако длительное воздействие избытка кислорода может усилить повреждение легких, что приведет к пожизненным проблемам.«Если у вас незрелое легкое, которое генетически предрасположено к развитию ПРЛ, то оно получает дополнительный кислород, это вызывает воспаление и приводит к гибели клеток. Как только клетки начинают умирать, это приводит к необратимым изменениям в архитектуре легких», — сказал он. — сказал Бхандари.
В настоящее время в Соединенных Штатах не существует лечения этого хронического заболевания легких, которым страдают до 15 000 младенцев в год. Поэтому Бхандари, неонатолог, ищет новые способы для врачей предотвратить повреждение развивающихся легких, при этом обеспечивая жизненно необходимый кислород тем, кто родился недоношенным.Аутофагия позволяет клеткам пережить стресс окружающей среды.
Во время этого процесса менее важные компоненты клетки, такие как эндоплазматический ретикулум или митохондрии, разбираются и превращаются в аутофагосому. Затем он сливается с лизосомой, и содержимое утилизируется.
«If образует вакуоль внутри клетки и переваривается», — сказал Бхандари.Чтобы выяснить, может ли усиление самоуничтожения клеток в легких на самом деле снизить гибель клеток и, в конечном итоге, предотвратить повреждение легких, Бхандари и его исследовательская группа нацелены на регуляторный белок под названием RPTOR, который при ингибировании отвечает за индукцию аутофагии.Используя как генетические манипуляции, так и медикаментозное лечение, исследователи увеличили аутофагию у новорожденных мышей, которые подвергались воздействию высоких уровней дополнительного кислорода. Увеличение аутофагии защищало клетки от гибели и увеличивало выживаемость на мышах с моделями БЛД.
Исследователи также протестировали ткань легких недоношенных детей с ПРЛ и обнаружили аналогичные уровни повышенной аутофагии. Это говорит о том, что аутофагия — это естественный процесс у недоношенных детей с ПРЛ, который можно модулировать для улучшения состояния их здоровья, сказал Бхандари.
«Я стараюсь усилить аутофагический процесс и сделать его более эффективным, чтобы клетки легких могли выжить при гипероксическом воздействии», — сказал он.Следующими шагами будет воспроизведение этих результатов, а затем, в конечном итоге, проверка метода в клинических испытаниях на людях.
Бхандари предполагает, что, подавляя регуляторный белок RPTOR у младенцев, с помощью лекарств или других средств, можно предотвратить легочные инфекции у недоношенных детей.