Група британських та американських вчених виявила смакові рецептори у капілярах легенів та припустила, що вони можуть бути фармацевтичною мішенню при лікуванні гострого респіраторного дистрес-синдрому, який супроводжується набряком легень. У дослідах in vitro авторам вдалося знайти речовину, яка зменшує негативний вплив бактеріального ендотоксину на проникність легеневого бар'єра, але їхні результати не підтвердилися в дослідах на мишах. Про це дослідники повідомили у журналі Frontiers in Physiology.
Pexels
Що таке гострий респіраторний дистрес-синдром?
У легенях газовий обмін здійснюється через стінки альвеол, поверхня яких щільно вкрита капілярами. А при гострому респіраторному дистрес-синдромі спостерігається дисфункція проникності ендотелію (тканини, що вистилає капіляр зсередини), внаслідок чого рідина з капілярів потрапляє в альвеоли і спричиняє набряк легенів. Головними симптомами при цьому є гіпоксемія, тобто зниження концентрації кисню в крові, задишка, кашель і дискомфорт у грудній клітці.
Чинниками синдрому бувають пневмонія, тяжкі травми, сепсис, серйозні операції, інфекція SARS-CoV2 та інше. І загалом близько 10 відсотків пацієнтів у реанімації страждають на цю хворобу, 40 відсотків з яких помирають. Лікування, як правило, здійснюється за допомогою штучної вентиляції легень, але у деяких пацієнтів воно призводить до погіршення стану. Тож актуальним є пошук нових терапевтичних підходів для цих пацієнтів.
Відомо, що рецептори до солодкого смаку експресуються в легенях і задіяні у регуляції проникності ендотелію. А от рецептори до гіркого були виявлені в ендотелії деяких інших судин, тому вчені Університету Раскіна в Англії та Медичної школи Альперта при Університеті Брауна в Провіденсі вирішили перевірити наявність таких рецепторів в ендотелії легеневих капілярів та визначити, чи впливають вони на зменшення проникності бар’єра.
Чи можуть гіркі на смак речовини зменшити набряк легенів?
In vitro дослідження показали, що у клітинних ліній ендотелію легеневої артерії людини справді наявні рецептори до гіркого, а деякі агоністи (речовини, що посилюють дію рецептора) покращують захисну функцію легеневого бар'єра. Для моделювання підвищеної проникності ендотелію використовували ліпополісахарид — ендотоксин грам-негативних бактерій. Виявилося, що агоністи гіркого смаку фенілтіосечовина та денатоній, який, до речі, вважається найгіркішою у світі речовиною, захищають ендотелій від спричиненого ліпополісахаридами порушення бар’єра. Ці результати дозволяють припустити, що проаналізовані рецептори можуть бути фармацевтичною мішенню для лікування гострого респіраторного дистрес-синдрому.
Проте експерименти in vivo не підтвердили це припущення. Під час них двом групам мишей вводили фенілтіосечовину, при цьому одна з них піддавалася дії грам-негативних бактерій P. aeruginosa, а друга — ні. Ступінь набряку легенів оцінювали за співвідношенням вологої та сухої ваги легень.
Як це вплинуло на легені мишей?
За відсутності бактеріальної інфекції тіосечовина не вплинула на співвідношення вологої та сухої ваги легень. Але неочікувано, в іншій групі тварин фенілтіосечовина, навпаки, збільшила кількість рідини у легенях.
На думку авторів, такі контроверсійні результати можуть мати декілька пояснень. По-перше, фенілтіосечовина може мати токсичний ефект, не пов’язаний зі смаковими рецепторами. По-друге, речовину вводили через судини ока, а можливо, кращим було б пероральне введення, як це було в інших подібних дослідженнях. Крім того, це може бути недоліком in vitro дослідження, оскільки в ендотелії легень насправді є велике різноманіття клітин, тоді як клітинна лінія має лише один тип клітин. Також автори пропонують наступні дослідження проводити на клітинах, ізольованих від пацієнтів з гострим респіраторним дистрес-синдромом.