Протеинът онкостатин М може да е причина за тежка астма при някои хора

Учени откриха механизма, по който бактериите отключват една от най-тежките форми на астма. Те смятат, че ключова роля играе специфична и неизвестна до този момент молекула онкостатин М, която може би е свързващото звено между излагането на бактериално въздействие и сериозното възпаление на дихателните пътища при пациентите.

Бактериална дисбиоза и възпаление на белите дробове

Новото проучване не само разкрива начина, по който тежката форма на астма засяга организма на човека, но и описва как бактериалната дисбиоза (дисбалансът в чревната микрофлора под влияние на патогенни организми) причинява възпаление на белите дробове. Експертите не са изненадани от факта, че молекулите на бактериите предизвикват възпалителна реакция на дихателните пътища, тъй като често при пациентите с тежка астма се наблюдават промени в бактериалните популации. Все още обаче нямат отговор на въпроса как точно самите бактерии утежняват състоянието.

Д-р Сара Хедланд и колегите й от отдела по имунология към биотехнологичната компания „Genentech“ в САЩ фокусират вниманието си върху астма non-type-2, която се счита за най-опасната от всички възпаления на дихателната система. Екипът се ангажира и с още една трудна задача – да разработи тясно насочена терапия, съобразена с нуждите на отделния пациент.

Публикуваното в списание „Science Translational Medicine“ изследване хвърля допълнителна светлина върху най-тежката форма на астма (non-type-2) и поставя основите на нова терапия, предназначена за хора, които страдат от нея.

В началото учените анализират и сравняват клетки и тъкани от пациенти с non-type-2 и с лека до умерена форма на астма, а на втория етап – с клетки и тъкани от напълно здрави хора.

Онкостатин М и липополизахаридите предизвикват свръхреакция на имунната система

Хедланд и екипът й изследват биопсии, взети от дихателните пътища на 57 пациенти с тежка астма, 28 с лека до умерено тежка астма и 16, които са здрави. Ключовото откритие е свързано със свръхактивността на протеина онкостатин М, който причинява възпаление* и твърде силна имунна реакция, наблюдавана единствено при пациентите с тежка форма на хроничното заболяване. Експертите забелязват също, че излагането на липополизахариди (LPS), които изграждат клетъчните стени на бактериите, активира още повече протеина онкостатин M.

В научния си труд Хедланд пише: „Бактериалната дисбиоза и инфекциите, до които може да доведе, се наблюдават при пациенти с най-тежката форма на астма. Те вероятно са причина за нейното отключване. За жалост, все още не са ни известни механизмите, по които протича целият процес. Намерихме доказателства, че бактериалните липополизахариди активират онкостатин M, както и че биопсиите от дихателните пътища на хора с тежка астма имат транскрипционен профил, базиран на същия протеин.

Профилът напълно отговаря на силното възпаление и свръхпроизводството на слуз, което се наблюдава при болните. Резултатите от изследваните епителни и мезенхимни клетки доказват, че дори само онкостатин M e достатъчен да отключи патофизиологичните реакции при пациенти с тежка астма след излагане на действието на липополизахаридите.

Ново моноклонално антитяло блокира протеина онкостатин М

Учените не само разкриват механизмите, които вероятно причиняват тежка астма при някои от нас. Те попадат и на моноклонално антитяло, което може да блокира протеина онкостатин М един ден.

И двете открития на американския екип дават надежда за пациентите, които страдат от астма non-type-2.

Видове тежка астма

Преди години астмата се считаше за самостоятелно заболяване, но днес е ясно, че тя е комплексно състояние, което се влошава под влияние на различни фактори. Има две категории тежка астма: с възпаление тип 2 и с възпаление не тип 2 (non-type-2). Всяка от тях се базира на биологичните механизми, които отключват болестта. Към възпаление тип 2 например спадат алергичната и еозинофилната астма.

Алергична астма

Според Американската фондация по астма и алергии алергичната астма е възпалително заболяване, причинено от алерген като хлебарки, полени, акари, плесен, домашни любимци и други. Имунната система реагира като започва свръхпроизводство на имуноглобулин (антитяло), наречен имуноглобулин E (IgE). Твърде високите нива на IgE могат да доведат до възпаление на дихателните пътища и белите дробове.

Еозинофилна астма

Еозинофилната астма е друга форма на астма тип 2, при която се наблюдават високи стойности на еозинофилите (вид бели кръвни клетки). За пациентите, които страдат от нея, е характерно цялостно подуване по дължината на респираторния тракт – от носа до най-малките разклонения в белите дробове. Най-често срещаните симптоми са хриптене, недостиг на въздух, стягане в гърдите или нарушена функция на белите дробове.

Тежките случаи на астма non type 2 се характеризират с отсъствие на еозинофили. Според лекарите болестта причинява сериозно възпаление на белите дробове и недостиг на въздух и се контролира изключително трудно. Тя не се повлиява от лечение с инхалаторни кортикостероиди, които традиционно се назначават на пациенти с астма. Болните се нуждаят спешно от нова, тясно насочена терапия, която, за съжаление, до момента липсва.

Хедланд и колегите й откриват, че, когато е изложен на въздействието на липополизахариди (LPS) или бактериалния патоген Klebsiella pneumoniae, протеинът онкостатин М предизвиква основните симптоми на хроничното белодробно заболяване като изпращане на сигнали за протичане на възпалителен процес и свръхпроизводство на слуз.

Убедени във важната роля на онкостатин М, учените от компанията „Genentech“ разработват мощно моноклонално антитяло, което би могло да блокира работата му и по този начин да предотврати възпаление на дихателните пътища. До момента са проведени клинични изпитания само върху лабораторни мишки, но екипът се надява в бъдеще лечението да бъде тествано и върху хора.

* Sarah E. Headland et al. Oncostatin M expression induced by bacterial triggers drives airway inflammatory and mucus secretion in severe asthma. Science Translational Medicine. 2022.