Uusi löytö PAP-keuhkosairauden syistä saattaa tarjota ratkaisumalleja myös ylipainon ja sydänsairauksien hoitoihin. InFLAMES-professori Alexander Mildner ryhmineen paikallisti geenivirheen, jonka takia keuhkorakkulat eivät puhdistu PAP-sairaudessa siten kuin pitäisi.
Keuhkorakkulat ovat kuplamaisia, keuhkojen pienten ilmateiden päissä sijaitsevia anatomisia yksiköitä. Ne ovat elintärkeitä, sillä happi siirtyy niiden kautta elimistön käyttöön.
Keuhkorakkuloiden sisäpintaa peittää ohut nestekalvo, surfaktantti. Se koostuu pääasiassa rasva-aineista eli lipideistä. Surfaktantti-kalvo suojaa keuhkoja ilmassa leviäviltä taudinaiheuttajilta ja pölyltä. Lisäksi se vähentää keuhkorakkuloiden pintajännitystä ja helpottaa siten hengitystä.
Surfaktanttia muodostuu ja hajoaa koko ajan. Sen hajottamisesta ja kierrätyksestä vastaavat keuhkojen puolustusjärjestelmän makrofagisolut. Jos makrofagit eivät toimi kuten niiden pitää toimia, keuhkorakkuloihin alkaa kertyä surfaktanttia ja rakkulat menevät tukkoon. Makrofagit, joiden toiminta on häiriintynyt, turpoavat hajoamattomista lipideistä.
– Nämä ilmiöt ovat nähtävissä potilailla, jotka sairastavat pulmonaalista alveolaarista proteinoosia eli PAP-sairautta. He kärsivät eri asteisista hengitysongelmista ja he ovat muita suuremmassa riskissä saada keuhkoinfektioita. Sairaus on varsin harvinainen, Alexander Mildner kertoo.
Makrofageista puuttuu olennaisia solutyökaluja
Vialliset makrofagit syntyvät geenien säätelyjärjestelmän häiriön takia. Yksi näistä häiriöistä tunnetaan jo, mutta Mildner on löytänyt toisen säätelijän, jonka puuttuminen tekee makrofageista kyvyttömiä hajottamaan surfaktantin rasva-aineita.
– Kyseessä on transkriptiotekijä C/EBPb. Jos se puuttuu, makrofagehin ei kehity solutyökaluja, joita tarvitaan lipidien hajottamiseen, Mildner kiteyttää.
Uuden löydöksen merkitys ei rajoitu vain PAP-sairauteen. Rasva-aineita huonosti sulattavia makrofageja löytyy myös ihmisiltä, joiden ongelmana on merkittävä ylipaino tai sydämen valtimoita kovettava ateroskleroosi.
– Ehkä voimme oppia keuhkojen makrofageista ja soveltaa löydöstämme muihin makrofageihin ja auttaa niitä sulattamaan lipidejä tehokkaammin. Tulevaisuudessa saattaa olla mahdollista aktivoida lihavuudesta, PAP:sta tai ateroskleroosista kärsivien potilaiden makrofageja ja edistää lipidien pilkkomista näissä soluissa. Tämä voisi tarjota uusia strategioita näiden potilaiden hoitoon, Mildner toteaa.
Alexander Mildnerin johtama tutkimus tehtiin yhteistyössä professori Achim Leutzin ryhmän kanssa, joka toimii Max-Delbrück keskuksessa Berliinissä, Saksassa. Tutkimus, jonka otsikko on "C/EBPβ regulates lipid metabolism and Pparg isoform 2 expression in alveolar macrophages" julkaistiin arvostetussa Science Immunology-tiedelehdessä.
InFLAMES on Turun yliopiston ja Åbo Akademin yhteinen, Suomen Akatemian rahoittama tutkimuksen lippulaivahanke. Se tähtää uusien lääkekehityskohteiden tunnistamiseen ja lääkekehitykseen yhdessä biotekniikka- ja lääkeyritysten kanssa. Lippulaiva edistää myös diagnostiikkaa, jolla potilaille voidaan räätälöidä sopivat täsmähoidot.