Блокировка коннексина 43 восстанавливает барьер дыхательных путей при муковисцидозе

Команде UNIGE удалось восстановить дефектный респираторный защитный барьер у людей с муковисцидозом.

Муковисцидоз — одно из наиболее распространённых генетических заболеваний в Швейцарии — нарушает защитный барьер дыхательных путей и способствует развитию хронических бактериальных инфекций. Исследователи Женевского университета (UNIGE) показали, что эта дисфункция связана с аномальной активацией белка коннексина 43, что нарушает клеточную организацию и ставит под угрозу целостность тканей дыхательных путей. Учёные использовали 3D‑модели клеток, полученных из лёгких человека, и смогли скорректировать дефект с помощью молекул, уже находящихся в клинических испытаниях в дерматологии и онкологии. Communications Biology опубликовал результаты исследования.

Несмотря на значительные терапевтические успехи, хронические лёгочные инфекции остаются проблемой для многих пациентов с муковисцидозом, и устранение респираторных патогенов по‑прежнему требует новых подходов. В предыдущей работе группа Марка Шансона, профессора кафедры клеточной физиологии и метаболизма и руководителя Женевского центра исследований воспалений медицинского факультета UNIGE, показала, что уязвимость к инфекциям связана с появлением аномальных участков адгезии на поверхности респираторных клеток — так называемых «опорных точек», к которым прочно прикрепляются бактерии. «Но чтобы разработать методы лечения, нам сначала нужно было понять основные механизмы», — объясняет Марк Шансон.

Белок, лежащий в основе бактериальных опорных точек

Коннексин 43 известен своей ролью в клеточной коммуникации, необходимой для восстановления и функционирования тканей. В норме он активируется временно, когда клетки восстанавливаются, но при муковисцидозе остаётся избыточно активным, что запускает каскад нарушений. «Используя 3D‑модели клеток из лёгких человека, мы обнаружили, что длительная активность коннексина 43 изменяет межклеточные связи, нарушает ориентацию клеток и постепенно дезорганизует структуру ткани», — говорит Мехди Бадауи, старший преподаватель кафедры клеточной физиологии и метаболизма медицинского факультета UNIGE и первый автор исследования. «В результате формируются опорные точки, к которым прикрепляются бактерии, вызывающие респираторные инфекции».

Восстановление целостности дыхательных путей

Блокируя активность коннексина 43 в своих 3D‑моделях, исследователи восстановили ориентацию клеток и пространственную организацию ткани, а также предотвратили образование опорных точек. По словам Мехди Бадауи, миметические пептиды — короткие синтетические молекулы, которые уже применяются для ускорения заживления ран — резко снижают способность бактерий колонизировать респираторные клетки.

«Регулирование клеточной коммуникации через коннексин 43 оказывается ключевым для поддержания защиты лёгких», — подводит итог Марк Шансон. «Нацеливаясь на фундаментальные механизмы дисфункции дыхательных путей, наши результаты могут предложить дополнительный подход к лечению пациентов с муковисцидозом».