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Wissenschaftler haben einen neuen Zelltyp entdeckt, der sich in den winzigen und verzweigten Passagen der menschlichen Lunge versteckt. Neu entdeckte Zellen spielen eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung Atmungssystem Sie funktionieren einwandfrei und könnten laut einer neuen Studie zu neuen Behandlungen inspirieren, um die Auswirkungen einiger rauchbedingter Krankheiten umzukehren.
Die Zellen, die als Atemwegssekretionszellen (RAS) bekannt sind, befinden sich in kleinen, verzweigten Passagen, den Bronchiolen, die mit Alveolen, den winzigen Luftsäcken, die Sauerstoff austauschen, ausgekleidet sind Kohlenstoff Kohlendioxid im Blutkreislauf. Die neuen RAS-Zellen sind ähnlich wie Stammzellen – „leere Stoff“-Zellen, die sich in jeden anderen Zelltyp im Körper differenzieren können – und in der Lage sind, beschädigte Alveolarzellen zu reparieren und sie in neue Zellen umzuwandeln.
Forscher entdecken RAS-Zellen, nachdem sie zunehmend frustriert sind, sich auf die Einschränkungen zu verlassen Lunge Von Mäuse Als Modelle des menschlichen Atmungssystems. Aufgrund einiger Unterschiede zwischen den beiden haben sich Wissenschaftler jedoch schwer getan, einige Wissenslücken über die menschliche Lunge zu schließen. Um diese Unterschiede auf zellulärer Ebene besser zu verstehen, entnahm das Team Lungengewebeproben von gesunden menschlichen Spendern und analysierte die Gene in einzelnen Zellen, die zuvor unbekannte RAS-Zellen enthüllten.
„Es ist seit einiger Zeit bekannt, dass sich die Atemwege der menschlichen Lunge von denen von Mäusen unterscheiden“, sagte der leitende Autor Edward Morrissey, Professor an der Perelman School of Medicine der University of Pennsylvania, der sich auf Atemwege spezialisiert hat, gegenüber WordsSideKick.com. . „Aber neue Technologien haben es uns erst vor kurzem ermöglicht, einzigartige Zelltypen zu beproben und zu identifizieren.“
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Das Team fand auch RAS-Zellen in Nagetieren, deren Atemwege denen von Menschen ähnlicher sind als denen von Mäusen. Infolgedessen vermuten die Forscher, dass die meisten Säugetiere gleicher oder größerer Größe wahrscheinlich RAS-Zellen in ihren Lungen haben, sagte Morrissey.
RAS-Zellen erfüllen zwei Hauptfunktionen in der Lunge. Erstens werden Moleküle, die die Flüssigkeitsauskleidung aufrechterhalten, entlang der Bronchiolen abgesondert, was dazu beiträgt, das Kollabieren der kleinen Atemwege zu verhindern und die Effizienz der Lunge zu erhöhen. Zweitens können sie als Vorläuferzellen für Alveolarzellen vom Typ 2 (AT2) fungieren, eine spezielle Art von Alveolarzellen, die eine Chemikalie absondern, die teilweise zur Reparatur anderer beschädigter Alveolen verwendet wird. (Eine Vorläuferzelle ist eine Zelle, die in der Lage ist, sich in einen anderen Zelltyp zu differenzieren, ähnlich wie sich Stammzellen in andere Zellen differenzieren.)
„RAS-Zellen sind das, was wir fakultative Vorläuferzellen nennen, was bedeutet, dass sie als Vorläuferzellen fungieren und auch eine wichtige funktionelle Rolle bei der Aufrechterhaltung der Gesundheit der Atemwege spielen“, sagte Morrissey. Dies bedeutet, fügte er hinzu, dass RAS-Zellen eine wichtige Rolle bei der Gesunderhaltung der Lunge spielen.
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Forscher glauben, dass RAS-Zellen eine Schlüsselrolle bei rauchbedingten Krankheiten wie der chronisch obstruktiven Lungenerkrankung (COPD) spielen könnten.chronisch obstruktive Lungenerkrankung). COPD resultiert aus einer Entzündung der Luftwege in der Lunge, die durch Rauchen und manchmal durch Luftverschmutzung verursacht werden kann Mayo-Klinik (Öffnet in einem neuen Tab). Eine Entzündung der Atemwege erschwert es der Lunge, genügend Sauerstoff zu bekommen; Infolgedessen hat COPD ähnliche Symptome wie Asthma. COPD kann auch zu einem Emphysem führen, bei dem die Lungenbläschen dauerhaft zerstört werden, und zu einer chronischen Bronchitis, einem lang anhaltenden, schweren Husten, der normalerweise von übermäßigem Schleim begleitet wird. Demnach sterben jedes Jahr weltweit mehr als 3 Millionen Menschen an COPD Weltgesundheitsorganisation (Öffnet in einem neuen Tab).
Theoretisch sollten RAS-Zellen die Auswirkungen von COPD verhindern oder zumindest mildern, indem sie beschädigte Alveolen reparieren. Forscher vermuten jedoch, dass das Rauchen neue Zellen zerstören oder vollständig zerstören kann, was zu Krankheiten wie COPD führen kann.
Patienten mit COPD werden häufig entzündungshemmende Medikamente oder eine Sauerstofftherapie verschrieben, um ihre Symptome zu lindern. Dies sind jedoch nur vorübergehende Lösungen und tragen nicht dazu bei, Lungenschäden rückgängig zu machen. RAS-Zellen könnten verwendet werden, um Behandlungen zu verbessern oder sogar COPD zu behandeln, wenn Forscher die regenerativen Eigenschaften dieser Zellen richtig nutzen können.
„Wir wissen noch nicht wirklich, ob diese Entdeckung zu einer potenziellen Behandlung von COPD führen kann“, sagte Morrissey. „Da COPD jedoch eine Krankheit ist, über die wir so wenig wissen, sollte jede neue Erkenntnis dem Fachgebiet helfen, über neue Behandlungsansätze nachzudenken, die zu besseren Behandlungen führen könnten.“
Die Studie wurde online am 30. März in der Zeitschrift veröffentlicht Natur (Öffnet in einem neuen Tab).
Ursprünglich veröffentlicht auf Live Science.
