Plaučių venos, arba plaučių venos, atlieka svarbų vaidmenį ne tik plaučiuose, bet ir palaikant pakankamą deguonies kiekį viso kūno audiniuose. Žmogui susižalojus plaučius dėl tokios ligos kaip gripas ar COVID, norint patenkinti deguonies poreikį, būtina sutvarkyti kraujagysles ir sukurti naujas; tačiau tyrimai šiose srityse tebėra nepakankamai ištirti.
Mokslininkai iš Pensilvanijos universiteto Veterinarinės medicinos mokyklos ir Perelmano medicinos mokyklos, Filadelfijos vaikų ligoninės (CHOP) ir Vanderbilto universiteto medicinos centro tyrė plaučių venų endotelio ląstelių (VEC) vaidmenį endotelio regeneracijoje po suaugusiųjų plaučių pažeidimo. VEC iškloja plaučių kraujagysles, vaidina esminį vaidmenį kraujotakoje ir angiogenezėje, kuriant naujas kraujagysles.
Naujasis dokumentas rodo, kad venų endotelio ląstelės gali padėti sutvarkyti pažeistas plaučių kraujagysles. Tyrėjai nustatė, kad po gripo, COVID ir hiperoksijos sužalojimų VEC išplinta į gretimą kapiliarų sluoksnį – kraujagyslių tinklą, palengvinantį dujų mainus – ir prisideda prie jo regeneracijos.
Jie taip pat rodo, kad VEC diferencijuojasi į kapiliarines ląsteles ir kad šis remodeliavimas yra atsakas į plaučių pažeidimą, o ne į tą, kuris atsiranda normaliai vystantis plaučiams po gimimo. Šios išvados buvo paskelbtos m Gamtos širdies ir kraujagyslių tyrimai.
„Daugeliui pacientų, kurie susiduria su kvėpavimo takų virusais, ypač jei jų imunitetas yra susilpnėjęs, gali išsivystyti ūminis kvėpavimo sutrikimas ir jie patenka į intensyviosios terapijos skyrių“, – sako pirmoji autorė Joanna Wong, doktorantė Andrew E. Vaughanas Penn Vet. „Bandymas išsiaiškinti būdus, kaip skatinti jų kraujagyslių lovos ar apskritai plaučių regeneraciją, būtų pažangi šiuolaikinė medicina ir pacientų priežiūra“.
Vaughanas yra vienas iš vyresniųjų tyrimo autorių kartu su David B. Frank, vaikų kardiologu ir CHOP docentu. Vaughanas pažymi, kad dauguma COVID sergančių žmonių, mirusių ICU, mirė nuo ūminio kvėpavimo distreso sindromo, kurio mirtingumas viršija 30%.
„Dabar, kai nustatėme svarbią pirmtakų populiaciją, galime išsiaiškinti, kaip susitvarkyti su ląstelėmis tose venose ir pagerinti jų gebėjimą prisidėti prie taisymo“, – sako Vaughanas, todėl šios ląstelės yra potencialus gydymo tikslas.
Šio tyrimo įkvėpimas buvo gautas iš tyrimų su zebražuvėmis ir pelėmis. Vaughanas paaiškina, kad ankstesni šių gyvūnų tyrimai rodo, kad „bent jau kai kuriuose organuose, tam tikromis aplinkybėmis, didelė kapiliarų lova susidaro išsiplėtus venoms“. Tačiau niekas niekada nežiūrėjo į plaučius.
Wong taip pat atkreipia dėmesį į darbą Vaughan laboratorijoje prieš jai prisijungiant. Tuo metu doktorantas Gan Zhao vadovavo tyrimui, kurio metu nustatyta, kad tam tikro veną specifiško transkripcijos faktoriaus pašalinimas padidino plaučių pažeidimą ir sumažino endotelio ląstelių dauginimąsi.
Kartu Vaughanas ir Wongas sako, kad šie tyrimai paskatino juos ir jų kolegas iškelti hipotezę, kad endotelio ląstelės, išklojančios plaučių venas, taip pat prisidės prie kapiliarų lovos atstatymo po traumos.
Iškilo viena problema: nebuvo įrankių, leidžiančių išskirti šias ląsteles ir sekti jas laikui bėgant. Wongas ėmėsi analizuoti vienos ląstelės RNR sekos duomenis apie plaučių endotelio ląsteles, praėjus nuliui, 20 ir 30 dienų po sužalojimo nuo gripo – informaciją, kurią laboratorija buvo sugeneravusi anksčiau. Ji nustatė tobulą žymenį: geną, vadinamą Slc6a2, kuris pasirodė tik plaučių venose. Jie kartu su Franku sukūrė pelės modelį, pagrįstą šiuo genu.
„Tai buvo tikrai keista, nes tai taip pat yra norepinefrino transporteris, kuris paprastai yra susijęs su neuronais, ir mes vis dar nesame tikri, kodėl jis būtų išreikštas plaučių venose”, – sako ji. Tačiau tai buvo atsitiktinumas, ir ji galėjo naudoti Slc6a2, kad galėtų stebėti VEC likimą genetiškai modifikuotame pelės modelyje.
Žvelgdamas į ateitį, Wong sako, kad mokslininkai bando nustatyti, kokie mechanizmai prisideda prie VEC dygimo, taip pat tiria angiogenezę kituose kontekstuose, pavyzdžiui, vėžiu.
Vaughanas sako, kad šio dokumento metodika neveikia iki gimimo, tačiau jis norėtų sužinoti, ar plaučių vystymosi metu ankstyvos embriono venos vaidina svarbų vaidmenį formuojant likusias kraujagysles.