Pluća, njihova kompleksna uloga u našem tijelu i načini da se regeneriraju usljed bolesti kojima su podložna veliki su izazov za naučnike, kao i tema brojnih istraživanja. Postoje indicije da je grupa američkih istraživača na tragu razbijanja dogme o mehanizmu razvoja novih, zdravih ćelija pluća.

''Popravak'' pluća

Koristeći četverodimenzionalni mikroskop koji omogućava najpreciznije moguće posmatranje kako se tkivo stvara, umnožava i spaja, istraživači s Vanderbilt University Medical Center možda su stigli do nečega što bi se moglo smatrati podvigom: razbijanja nedoumica, pa i dogmi o tome kako se pluća razvijaju i kako funkcioniraju njihove ćelije.

Ovo istraživanje otvara vrata mogućnosti da će jednog dana naučnici, laički rečeno, moći da „poprave“ oštećena pluća pokrenuvši rast normalnog, zdravog tkiva. Ali to nije sve. Postoje indicije da će ljekari moći spriječiti razvoj bronhopulmonalne displazije/BPD (bolesti pluća kod beba rođenih prije vremena).

- Nismo imali striktnu namjeru da do ovog zaključka dođemo. Pokušavali smo da napravimo bolju platformu za razumijevanje alveologeneze, odnosno razvijanja alveola (kesica u plućima koje omogućavaju razmjenu kisika i ugljendioksida). A ono do čega smo došli je nešto drugo, moguće i epohalno - rekla je vodeća istraživačica studije dr. Dženifer Sukre (Jennifer Sucre).

Mehanička ventilacija 

Oko 50 posto novorođenčadi rođenih u gestacionoj dobi od 22. do 32. sedmice (dva do četiri mjeseca prije termina) razvije BPD. To je životno ugrožavajuća hronična bolest pluća, koja zahtijeva respiratornu kisičku podršku da bi disanje bilo moguće. Bronhopulmonalna displazija je rezultat abnormalnog razvoja pluća pri prijevremenom porođaju. Liječenje neonatalnog respiratornog distresa, je, međutim, mač s dvije oštrice. Naime, kisik i mehanička ventilacija potrebni su za preživljavanje u ranim danima nakon rođenja, ali mogu ozbiljno da oštete osjetljivo plućno tkivo.

Iako mnoge bebe brzo budu skinute sa kisičke terapije, neke od njih kasnije u životu imaju povećan rizik od razvoja ozbiljnih problema s disanjem. U njih spada i hronična opstruktivna bolest pluća (HOBP).

Dr. Sukre je neonatolog i u jedinici intenzivne njege brine o ovoj osjetljivoj kategoriji pacijenata. Sa tog stanovišta, njena interesiranja su bila fokusirana na preterminski rođene bebe. Ono što je također donekle iznenadilo naučnike jeste da se ovi zaključci u smislu oporavka i očuvanja pluća mogu primijeniti i na ostale osobe s oboljenjima pluća.

Prema tradicionalnom 2D prikazu alveologeneze, septe izlaze iz sloja epitelnih, endotelnih i mezenhimalnih ćelija da bi stvorile i podijelile zračne prostore u alveole. Ispunjene su sićušnim krvnim sudovima. U njima se odvija razmjena plina. Primijećeno je, međutim, da se pod određenim okolnostima mogu pojaviti drugačije epitelne ćelije u obliku balona, uz podršku jednog prstena miofibroblasta. To su, zapravo, ćelije koje utječu na formiranje tkiva u plućima.

Ćelije alveolarnog tipa 2 (AT2) – pneumociti u obliku kocke ekstrudirali su kroz prstenove. U narednih nekoliko sati su se diferencirali u vanjske ćelije AT1. A one su ključne za izgradnju alveola u razvoju, na kraju formirajući njihove unutrašnje omotače. Uz praćenje ovih ćelija tokom vremena, dr. Philip Kruk (Crooke), profesor matematike, uspio je da kreira računarski model formiranja alveola. Inače, normalan razvoj pluća zavisi od preciznog vremenskog i koordiniranog skupa molekularnih znakova koje projektiraju miofibroblasti.

Razvoj alveola

- Proces postnatalne alveologeneze nije nešto što smo ranije viđali u realnom vremenu. Zato nismo mogli ni da ga izmjerimo. Naša zapažanja mijenjaju dosadašnja znanja ovom fundamentalnom procesu. Tu je i bolje razumijevanje kako regenerirati oštećena pluća tokom životnog vijeka - rekla je dr. Sukre.

Naučnici planiraju da i dalje definiraju mehanizme razvoja alveola u neonatalnim povredama pluća. Namjeravaju i da testiraju nove moduse za zaštitu i obnavljanje normalnog rasta i razvoja pluća kod beba rođenih prije vremena, ali i kod drugih pacijenata tokom nastavka života. Znajući da su određeni parametri oštećenja alveola povezani sa BPD kod prijevremeno rođene djece, istraživači će testirati i da li inhibitori takozvane Vnt signalizacije malih molekula mogu da „poprave“ oštećeno tkivo u režnjevima pluća, u laboratorijskim uvjetima.