Лекарството за диабет е потенциална терапия за идиопатична белодробна фиброза, предполага изследвания с човешки белодробни фибробласти, миши модел на белодробна фиброза

Изследователи от университета в Алабама в Бирмингам показаха - за първи път - че установената белодробна фиброза може да бъде обърната с помощта на медикаментозно лечение, насочено към клетъчния метаболизъм.

метформин

Това ново откритие, съобщено в списанието Nature Medicine, е важно, тъй като въпреки значителния напредък за разкриване на патологичните механизми на персистираща фиброза липсват ефективни лечебни интервенции.

Белодробната фиброза може да се развие след наранявания на белите дробове като инфекции, лъчева или химиотерапия или може да има неизвестна причина, както при идиопатичната белодробна фиброза или IPF. IPF е прогресивно и в крайна сметка фатално белодробно разстройство, което удря повече от 150 000 пациенти годишно в Съединените щати и над 5 милиона по целия свят.

В експерименти с използване на белодробни тъкани от пациенти с IPF, миши белодробни фибробласти и миши модел на белодробна фиброза, екип, ръководен от д-р Ярослав Змиевски и д-р Виктор Thannickal, показа обрат на белодробната фиброза и основните клетъчни механизми, засегнати от лекарственото лечение.

Zmijewski и Thannickal са съответно доцент и професор в Катедрата по медицина на UAB. Zmijewski служи като директор на научните изследвания за транслационната програма в ARDS. Thannickal заема катедрата по медицина на Бен Вон Бранскомб по респираторни заболявания и е директор на отдела за белодробна, алергична и критична медицина на UAB.

Интересното е, че лекарството, ускорило разрешаването на белодробната фиброза, е метформин, който е безопасно и широко използвано средство за неинсулинозависим диабет.

Изследването се фокусира върху AMP-активирана протеинкиназа (AMPK), ензим, който усеща енергийното състояние в клетката и регулира метаболизма. Zmijewski, Thannickal и колеги установиха, че активността на AMPK е по-ниска в миофибробластните клетки в рамките на фиброзни области на човешка белодробна тъкан от пациенти с IPF. Миофибробластите депозират извънклетъчни колагенови влакна като част от процеса на фиброза. Тези миофибробласти са метаболитно активни и са устойчиви на програмираната клетъчна смърт, наречена апоптоза, естествен процес, който премахва над 50 милиарда повредени или остарели клетки при възрастни всеки ден.

Активирането на AMPK в миофибробластите от белите дробове на хора с IPF, използвайки лекарството метформин или друг активатор, наречен AICAR, доведе до по-ниска фиброзна активност. Активирането на AMPK също подобрява производството на нови митохондрии, органелите в клетките, които произвеждат енергия, в миофибробластите и нормализира чувствителността на клетките към апоптоза.

Използвайки миши модел за белодробна фиброза, предизвикан от противораковото лекарство блеомицин, изследователският екип установи, че лечението с метформин, започвайки три седмици след увреждане на белия дроб и продължаващо пет седмици, ускорява разрешаването на добре установената фиброза. Такава разделителна способност не е била очевидна при AMPK-нокаутиращи мишки, което показва, че ефектът на метформин е AMPK-зависим.

„Заедно нашите проучвания подкрепят концепцията, че AMPK може да функционира като критичен метаболитен превключвател при насърчаване на разрешаването на установена фиброза чрез преместване на баланса от анаболен към катаболен метаболизъм“, пишат изследователите. "Освен това ние предоставяме доказателство за концепцията, че активирането на AMPK от метформин или други фармакологични агенти, които активират тези про-разделителни пътища, може да бъде полезна терапевтична стратегия за прогресивни фиброзни нарушения."