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Lo studio può contribuire a sviluppare il trattamento per fibrosi polmonare relativa all'età

La fibrosi polmonare idiopatica è una malattia potenzialmente letale per cui non c'è corrente maturazione e quello è associato con determinate mutazioni o l'età avanzata.

Il gruppo del Telomerase e di Telomeres al centro nazionale spagnolo di ricerca sul cancro (CNIO) precedentemente aveva sviluppato un'efficace terapia per i mouse con fibrosi causata dai difetti genetici. Ora indicano che la stessa terapia può essere usata con successo per trattare i mouse con fibrosi relativa all'età.

“Riguardo agli esseri umani, i nostri risultati indicano che può essere possibile inventare un trattamento per impedire lo sviluppo di fibrosi polmonare connesso con invecchiamento,„ dice Maria Blasco, ricercatore principale dello studio che è pubblicato nel giornale di biologia cellulare.

Il trattamento provato in mouse è una terapia genica che attiva la produzione del telomerase nell'organismo. Il Telomerase è un enzima che ripara i telomeres all'estremità dei cromosomi. Secondo Blasco, questa terapia era altamente efficace nei modelli animali e nessun effetto secondario è stato osservato.

Disfunzione del Telomere che piombo alla fibrosi polmonare

Influenze di fibrosi polmonare intorno ad 8,000 persone in Spagna. In questa malattia, il tessuto polmonare è rigido e sfregiato ed i pazienti sviluppano la dispnea progressiva. Probabilmente è causata tramite una combinazione di fattori genetici ed ambientali.

L'esposizione alle sostanze tossiche svolge un ruolo importante, ma affinchè la malattia si manifesti il paziente deve essere dell'età avanzata o avere uno stato genetico di fondo.

Il gruppo di CNIO già aveva indicato negli studi precedenti che i fattori genetici sono associati con disfunzione del telomere. Telomeres è strutture che, come “i cappucci protettivi„, proteggono le estremità dei cromosomi in tutte le celle.

Nel 2015, il gruppo ha generato un modello animale per fibrosi polmonare - un mouse che, tra altre caratteristiche, mancava del gene del telomerase. In questo modello del mouse, il tipo alveolare celle di II o il tipo pneumocytes di II - importanti per rigenerazione del tessuto polmonare - finalmente muore come conseguenza di disfunzione del telomere.

Di conseguenza, i mouse sviluppano la fibrosi polmonare aggressiva perché l'epitelio respiratorio non può rinnovarsi periodicamente; questa rigenerazione periodica tiene il tessuto sano e libera da danno possibile causato dalle sostanze disperse nell'aria nocive.

Fibrosi relativa all'età

Il modello del mouse che manca fedelmente del gene del telomerase imita la malattia umana causata dalle mutazioni che pregiudicano i telomeres. Tuttavia, le mutazioni specifiche sono trovate in relativamente pochi casi di fibrosi polmonare. Nella vasta maggioranza dei pazienti, niente indica una mutazione specifica, ma tutti i pazienti hanno qualche cosa di in comune: un'età avanzata.

Effettivamente, i telomeres possono diventare difettosi con il mero trattamento di invecchiamento. Il gruppo piombo da Blanco ha fatto la terra-rottura della ricerca sui telomeres e sul trattamento di invecchiamento. Telomeres è strutture della proteina che ricoprono le estremità dei cromosomi; accorciano con ogni divisione cellulare.

Dopo molti giri di divisione cellulare sopra la vita di una persona, diventano così brevi che possono più non proteggere i cromosomi. Le celle interpretano questa come errore e smettono di dividersi in moda da non potere rigenerare il tessuto più.

Nel documento ora ha pubblicato, i ricercatori indicano che la disfunzione del telomere connessa con invecchiamento si presenta nel tipo alveolare celle di II, che svolgono un ruolo primario nella rigenerazione del tessuto polmonare.

Il gruppo ha trovato così la base molecolare del collegamento fra fibrosi polmonare ed invecchiamento, un collegamento che è veduto chiaramente nella regolazione clinica.

Perdita di tensioattivo polmonare

Il nuovo studio descrive dettagliatamente gli effetti di invecchiamento sul tessuto polmonare. Un tale effetto è che il tipo alveolare celle di II smette di fare il loro processo.

Oltre al tessuto della rigenerazione, queste celle producono e rilasciano un complesso lipido-proteina chiamato tensioattivo polmonare che facilita il lavoro meccanico fatto dai polmoni.

“Il tessuto polmonare deve ampliare quando inspiriamo, sei - dieci volte al minuto, che significa moltissimo sforzo fisico. Il tensioattivo polmonare svolge un ruolo importante nella lubrificazione del tessuto polmonare, nella conservazione della sua elasticità e nella diminuzione della quantità di lavoro richiesta per ampliarla e contrarre.„

“Se il tipo pneumocytes di II non riesce a rigenerare, il tensioattivo non è prodotto, che provoca la rigidezza e la fibrosi del polmone,„ dice Jesús Pérez-Gil dell'università di Complutense di Madrid, che ha partecipato allo studio e di cui il gruppo è esperti in questa materia.

“Abbiamo osservato una relazione molto chiara fra stato del telomere nel tipo i pneumocytes di II, produzione polmonare del tensioattivo e sviluppo di fibrosi in animali,„ Pérez-Gil aggiunge.

“Qui indirizziamo gli effetti sui telomeres al livello molecolare, cambiamenti di fisico medica e biologici in celle e tessuti e le conseguenze per la salubrità dell'animale, l'intero organismo. „, indica Sergio Piñeiro, primo autore dello studio.

Una terapia per tutti i tipi di fibrosi

Nel 2018, il gruppo di CNIO ha sviluppato una terapia genica che ha invertito la fibrosi polmonare in mouse che mancano del gene del telomerase. Questa terapia è stata basata temporaneamente sull'espressione d'attivazione del telomerase. Un virus usato come portafili del gene del telomerase è stato iniettato per via endovenosa nei mouse.

L'effetto - tipo alveolare celle di II con i telomeres lunghi - era rigenerazione ma, temporaneo del tessuto polmonare con successo è stato indotto.

La stessa terapia ora è stata utilizzata nei mouse di invecchiamento. Ed ha funzionato in loro anche. “La terapia genica d'attivazione ha impedito lo sviluppo di fibrosi in tutti i mouse, compreso quei senza alterazioni genetiche che hanno subito soltanto l'invecchiamento fisiologico,„

Maria Blasco, studia il ricercatore principale, Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO)

Ciò estende la possibilità di una maturazione per fibrosi polmonare fino virtualmente tutti i casi di fibrosi, come i ricercatori concludono in loro documento: “Questi risultati contribuiscono ad una migliore comprensione di importanza di [il gene del telomerase] come obiettivo potenziale per gli approcci terapeutici futuri nella fibrosi polmonare idiopatica.„

Source:
Journal reference:

Piñeiro-Hermida, S., et al. (2020) Telomerase treatment prevents lung pro-fibrotic pathologies associated with physiological aging. Journal of Cell Biology. doi.org/10.1083/jcb.202002120.