O nouă metodă repară defectele barierei aeriene în fibroza cistică
O echipă de la Universitatea din Geneva (UNIGE) a reușit să restaureze bariera respiratorie defectuoasă la persoanele cu această boală genetică rară.
Fibroza cistică, una dintre cele mai comune boli genetice din Elveția, favorizează infecțiile bacteriene cronice prin afectarea barierei de protecție a căilor respiratorii. Cercetătorii de la UNIGE au descoperit că această disfuncție este cauzată de activarea anormală a unei proteine, connexina 43, care perturbează organizarea celulară și compromite integritatea căilor respiratorii. Echipa nu doar că a elucidat acest mecanism molecular utilizând modele 3D de celule derivate din plămânii umani, dar a reușit și să corecteze defectul prin utilizarea unor molecule deja aflate în studii clinice în dermatologie și oncologie. Prevenirea atașării bacteriilor patogene de căile respiratorii ale persoanelor cu fibroza cistică ar putea ajuta, astfel, la limitarea complicațiilor serioase.
În ciuda avansurilor terapeutice semnificative, infecțiile pulmonare cronice persistă în rândul multor pacienți cu fibroza cistică. Astfel, eradicarea patogenilor respiratori rămâne o provocare majoră. În lucrări anterioare, echipa lui Marc Chanson a descoperit că această vulnerabilitate la infecție provine din prezența unor puncte de aderență anormale pe suprafața celulelor respiratorii — adevărate „puncte de ancorare” la care bacteriile se atașează ferm. „Dar pentru a dezvolta tratamente, mai întâi a trebuit să înțelegem mecanismele fundamentale”, explică Marc Chanson.
Connexina 43 este o proteină cunoscută pentru rolul său în comunicarea între celule, un proces esențial pentru funcționarea țesuturilor și organelor. În căile respiratorii, aceasta este activă normal doar atunci când celulele trebuie să se regenereze. La persoanele cu fibroza cistică, totuși, aceasta rămâne anormal de activă, declanșând o cascadă de disfuncții. „Folosind modele 3D de celule derivate din plămânii umani, am descoperit că activitatea prelungită a connexinei 43 alterează comunicarea celulară, perturbă orientarea celulelor și dezorganizează progresiv integritatea țesutului”, afirmă Mehdi Badaoui. „Aceasta favorizează apoi formarea punctelor de ancorare la care se atașează bacteriile responsabile pentru infecțiile respiratorii.”
Prin blocarea activității connexinei 43 în modelele lor 3D, echipa de cercetare a reușit să restabilească orientarea celulară, să reîncadreze organizarea spațială a celulelor și să prevină formarea punctelor de ancorare. „Peptidele mimetice — molecule sintetice scurte deja utilizate pentru promovarea vindecării rănilor — au redus drastic capacitatea bacteriilor de a coloni celulele respiratorii”, explică Mehdi Badaoui. „Aceste descoperiri demonstrează că reglarea comunicării celulare prin connexina 43 este un element fundamental în menținerea apărării pulmonare”, concluzionează Marc Chanson. „Prin targetarea mecanismelor profunde care stau la baza disfuncției căilor respiratorii, rezultatele noastre ar putea oferi o abordare terapeutică suplimentară.”
