«Мы поняли, что без обычного FLCN альвеолярные эпителиальные клетки (AEC) в легких этих больных начали умирать, приведя к отверстиям в легких, каковые растут, потому, что растущие числа клеток исчезают. Эти отверстия смогут заполниться воздухом и разорваться, вынудив легкие разрушиться», говорят Вера Крымская, врач философии, MBA, адъюнкт-доктор наук Медицины в Медицинской школе Перельмана в Университете Пенсильвании и исследователь в Инициативе Биологии Воздушной автострады отдела Легочных, Интенсивной терапии и Аллергии.Между 80 и 100 процентов больных с BHD будет развивать многократные отверстия либо кисты в легком.
Здоровые человеческие альвеолы, предельные финиши дыхательного дерева, выровнены с типом I и типом II альвеолярные эпителиальные клетки (AECs), возобновляемое население прародителей в этих периферических airspaces. AECs, как мы знаем, поддерживают легочный альвеолярный гомеостаз, регулируя газовый обменный и транспорт жидкостей в легких.Прошлые изучения продемонстрировали, что имела возможность бы быть некая перекрестная связь между FLCN и главным энергетическим датчиком активированная УСИЛИТЕЛЕМ киназа белка (AMPK).
AMPK поддерживает эпителиальную клетку к сотрудничествам клетки и серьёзен для выживания эпителиальной клетки. Это отрегулировано через LKB1, ген-супрессор опухоли, который связан с 30 процентами болезней раком легких. E-кадгерин, молекула «застежки-молнии», которая соединяет эпителиальные клетки, направляет LKB1 к соединениям клетки, и ее утрата ослабляет активацию LKB1-добиваемого AMPK.
Это подразумевает, что утрата либо мутация в FLCN смогут привести к реакции, которая может ослабить активацию AMPK, эпителиальную клетку к структуре и взаимодействию клетки, и в следствии содействует некрозу клеток.Исследователи Пенна собираются изучить эту догадку, дабы выяснить, как и из-за чего это происходит.Krymskaya и ее команда удостоверились в надежности и удалили FLCN в типе II легкого мыши альвеолярные эпителиальные клетки и видоизменили FLCN, что испытал недочёт в обычной функции в обоих людях с BHD и совокупностями эпителиальной клетки мыши, и сравнил их с клетками контроля и нормальным человеком за мышью.Клетки контроля продемонстрировали обычную эпителиальную структуру, тогда как видоизмененные клетки FLCN продемонстрировали неправильную и уничтоженную структуру клетки легкого.
Помимо этого, легкие BHD продемонстрировали мало FLCN в типе II альвеолярные эпителиальные клетки.После этого, дабы оценить роль FLCN в легком, команда изолировала альвеолярные эпителиальные клетки от мышей с FLCN и удалила ген в пробирке, дабы продемонстрировать уменьшенную клетку сотрудничествам клетки и увеличила клеточную проходимость.
Они кроме этого изучили деятельность AMPK в этих клетках и видели, что клетки погибли без FLCN, так, не было надлежащей активации AMPK.FLCN-несовершенным мышам кроме этого дали дополнение доксициклина, дабы условно удалить FLCN определенно в альвеолярных эпителиальных клетках типа II и на протяжении эмбрионального развития и как взрослые.
Новорожденные испытали трансформации развития, вызванные удалением FLCN в эпителии легкого. Со временем они превратились в трансформации, каковые напомнили эмфизему, такую как снижение эластичности и альвеолярное увеличение легкого и легочной функции.Потом, исследователи Пенна первые, дабы показать механизм, которым FLCN начинает цепную реакцию, нужную для обычной функции легкого.
Экспертиза клеток с мутациями FLCN говорит о том, что FLCN downregulates E-кадгерин и LKB1, что руководит деятельностью AMPK. FLCN кроме этого поддерживает альвеолярное поверхностное натяжение, мешающее легким провал, как увидено при болезни BHD.
Без этого трансформации легкого, которые связаны с BHD и другими неспециализированными и редкими болезнями легких, начинают оказаться: неправильное расширение airspaces среди них.Команда тогда продемонстрировала, что в действительности, AMPK нужен для выживания эпителиальных клеток.
Существенно, применяя модель BHD мыши, следователи показывают благоприятное действие фармакологического активатора AMPK AICAR, стимулятора AMPK, на функции легкого.«AMPK – метаболический регулятор альвеолярных эпителиальных клеток», говорит Крымская. «Мы можем быть в состоянии всецело поменять некроз клеток, в случае если мы можем отыскать метод активировать AMPK терапевтически в больных с меньше, чем оптимальным либо видоизмененным FLCN».