Хормонът, който регулира нивата на кръвната захар, може да бъде ключът към намаляването на риска от синдром на остър респираторен дистрес при пациенти със затлъстяване

Белите дробове на седем процента от всички пациенти в интензивно отделение ще се напълнят с течност, причинявайки 30 до 50 процента шанс за смърт от състояние, наречено синдром на остър респираторен дистрес (ARDS). Този синдром има малко възможности за лечение, прогресира бързо и все още е слабо разбран биологично, а затлъстяването е важен рисков фактор. Използвайки животински модели на ARDS, изследователи от университета Томас Джеферсън във Филаделфия разкриха механизъм, който изглежда обяснява защо затлъстяването предразполага към развитие на ARDS и в процеса може да е открил нова стратегия за предотвратяване на ARDS при затлъстели индивиди.

недостатъчност

"Въпреки че нашата работа трябва да бъде потвърдена при хора, нашите проучвания върху животни предполагат, че пациентите със затлъстяване с ARDS могат да имат биологично различно заболяване от тези, които не са затлъстели, и нашите изследвания биха могли да посочат нов терапевтичен път за тези пациенти", казва Рос Самър, доктор по медицина, доцент по белодробна и критична медицина в Университета Томас Джеферсън и изследовател в Центъра за транслационна медицина и в Белодробния център на Джейн и Леонард Корман в Джеферсън. Изследването е публикувано онлайн на 12 юни в списание Scientific Reports, издание на Nature.

„Докато имунната активация обикновено е защитна и полезна за организма, в случая на ARDS имунната система действа като бягащ влак, набира скорост и скорост, докато върви, без прекъсванията, които обикновено биха го забавили и не го причиняват твърде много щети в тялото ", казва д-р Самър. "Възпалението заедно с натрупването на течности карат белите дробове да загубят способността си да обменят кислород и въглероден диоксид и могат да доведат до смърт."

Д-р Самър и колеги разгледаха кръвоносните съдове, които доставят хранителни вещества в белите дробове на затлъстели мишки и видяха, че те са готови да създадат пълна с течности, възпалителна среда, наблюдавана при пациенти с ARDS. Свързванията между клетките в кръвоносните съдове, които обикновено пречат на течността да прониква в дихателните пътища, бяха разхлабени, като по-малко от тези "уплътнителни" протеини присъстваха, за да поддържат силна бариера при затлъстелите мишки. Установено е също, че тези кръвоносни съдове изразяват приблизително 50 процента повече адхезионни молекули от постните мишки. Адхезионните молекули функционират като вид велкро за имунните клетки, улавяйки ги от бързо течащия кръвен поток и им позволявайки да излязат от циркулацията и да влязат в тъканите, където подхранват възпалението. Въпреки че мишките със затлъстяване са имали нормални нива на течности в белите дробове и проникването на имунните клетки е било запазено в базалното състояние, тези промени в кръвоносните съдове предполагат, че те вече са готови за нараняване.

Когато изследователите пресъздават условия, които водят до ARDS при мишки, те откриват, че затлъстелите мишки са по-склонни да развият дихателен дистрес от течност, наводняваща въздушните пространства на белия дроб. Затлъстелите мишки също са имали приблизително 50 процента по-голямо количество инфилтриращи неутрофили, имунна клетка с първи отговор, която често инициира агресивен имунен отговор. „Възможно е по-голямото количество адхезионни молекули при затлъстели мишки да изтласкат неутрофилите от циркулация с по-голяма скорост при затлъстели мишки, отколкото при не-затлъстели мишки, което да доведе до по-голямо възпаление“, казва първият автор Дилип Шах, д-р, постдокторант в лабораторията на д-р Самър.

За да разберат какво е причинило разликите в адхезионните молекули и свързващите протеини в белодробните кръвоносни съдове, изследователите са тествали серума на затлъстели мишки. Те инкубират извлечения от затлъстяване серум с нормални белодробни кръвоносни съдове и виждат същите промени, както се наблюдават в кръвоносните съдове в белите дробове на затлъстели мишки - по-малко протеини в процепа и повече протеини на имунна адхезия или „велкро“. Това показва, че нещо в кръвта на затлъстели мишки причинява промени в белодробните кръвоносни съдове.

Въз основа на по-ранната си работа д-р Самър и колеги подозираха, че дефицитът на хормона адипонектин може да е кръвен фактор, който търсят. Този хормон обикновено се произвежда от мастните клетки, но нивата са значително намалени в циркулацията на затлъстелите индивиди. Д-р Самър и колеги преди това са показали, че мишките, които нямат способността да произвеждат този хормон, са иначе здрави, но имат по-голяма вероятност да развият ARDS.

В настоящото проучване изследователите са използвали техники за генна терапия за възстановяване на намалените нива на адипонектин при затлъстели мишки и са установили, че чрез заместването на този хормон затлъстелите мишки са по-малко уязвими към развитието на ARDS.

„Не е ясно дали адипонектинът действа директно върху кръвоносните съдове на белия дроб“, казва д-р Самър. "Възможно е този хормон да инициира други защитни и противовъзпалителни сигнали, които предотвратяват загубата на свързващи протеини и увеличаването на имунната адхезия."

Въпреки че вече съществуват лекарства, които могат да повишат нивата на адипонектин, първата стъпка, казва д-р Самър, е да се потвърди, че ниските нива на адипонектин са свързани с по-високи нива на ARDS при хората. Ако обаче тази асоциация се окаже вярна, д-р Самър смята, че заместващата терапия с адипонектин може да бъде лесен начин за предотвратяване на ARDS при лица в риск.