Hvordan sigarettrøyk forårsaker KOLS å henge på etter at røykingen er avsluttet
Kronisk obstruktiv lungesykdom (KOLS) er den tredje største dødsårsaken i USA.
 Bilde av StockSnap 

Røyking er den vanligste årsaken til kronisk obstruktiv lungesykdom, en ofte dødelig luftveissykdom som rammer millioner av amerikanere. Men for mange pasienter som lever med KOLS, er det ikke slutten på kampen å slutte å røyke.

Sigarettrøyk er en kompleks blanding av gasser, kjemikalier og til og med bakterier. Når den kommer inn i lungene, genererer den en betennelsesrespons omtrent som lungebetennelse.

Inflammatoriske celler fjernes normalt fra lungene når en infeksjon slutter eller en pasient slutter å røyke, men hos pasienter med KOLS kan disse cellene vedvare i årevis. Destruktive enzymer produsert av disse cellene - ment å ødelegge bakterier - forårsaker progressiv lungeskade og respirasjonssvikt som er karakteristisk for KOLS.

Det har vært et mysterium hvorfor disse cellene fortsetter å utløse betennelse i lungene etter at folk slutter å røyke. Nå, nytt forskning tyder på en feil i immunsystemet forårsaket av sigarettrøyk er skylden. Sigarett røyk omprogrammerer cellene langs luftveiene, noe som gjør lungene til KOLS-pasienter som har sluttet å røyke, mer utsatt for bakteriell invasjon.


innerself abonnere grafikk


Gode ​​gjerder gjør gode naboer

Lungene bombes kontinuerlig av inhalerte bakterier og andre irriterende stoffer. Samtidig har de i oppgave å få oksygen inn i blodet, slik at de ikke kan ha en ugjennomtrengelig fysisk barriere som hud.

For å løse dette dilemmaet har lungene utviklet et flerstrenget forsvarssystem. En nøkkelkomponent i dette systemet er et antistoff kalt sekretorisk IgA. Disse antistoffene henger seg fast på bakterier for å forhindre at de invaderer lungene. Sekretorisk IgA dreper ikke mikrober direkte, men det forhindrer dem i å utløse en skadelig immunrespons før de kan ryddes av andre mekanismer.

Illustrasjon av hvordan SIgA opererer i slimhinnen til en persons luftveier. Våre luftveier er foret med et lag av celler som kalles luftveisepitel. Når bakterier og andre bakterier inhaleres, er en måte luftveiene beskytter seg selv ved å transportere sekretorisk immunglobulin A (SIgA) til luftveisoverflaten. SIgA fester seg til bakterier for å forhindre at de invaderer og forårsaker betennelse. SIgA er laget av plasmaceller under luftveisepitelet og transporteres av polymere immunglobulinreseptorer. Personer med KOLS mangler SIgA i luftveiene, noe som tillater bakteriell invasjon, betennelse og lungeskader. Dayana Espinoza / Vanderbilt University, CC BY-ND

Hos pasienter med KOLS er lavere nivåer av polymer immunoglobulinreseptor og sekretorisk IgA gi bakterier lettere tilgang til luftveiene, utløser en betennelsesrespons som vedvarer etter at pasienten slutter å røyke.

Mus som har blitt genetisk manipulert for å mangle sekretorisk IgA utvikler også betennelse og et mønster av lungeskader ligner pasienter med KOLS. Antibiotika kan forhindre dem i å utvikle lungesykdom, noe som tyder på at bakterier forårsaker fortsatt betennelse etter at røykingen er avsluttet.

Det tveeggede sverdet av betennelsesdempende midler

Siden betennelse er sentralt i KOLS, er det fornuftig at betennelsesdempende behandlinger kan være gunstige. Imidlertid er pasienter med KOLS også utsatt for lungeinfeksjoner, og betennelsesdempende stoffer risikerer å deaktivere kroppens naturlige forsvar mot infeksjon. Trusselen er mer enn teoretisk: A klinisk studie å studere et antiinflammatorisk legemiddel kalt rituximab ble stoppet tidlig på grunn av økt frekvens av lungeinfeksjoner.

Mange antibiotika har også alvorlige bivirkninger når de tas kronisk, og langvarig bruk kan oppmuntre til vekst av bakterier som er resistente mot disse legemidlene.

Hvordan sigarettrøyk fører til at kopd ​​henger på etter at røykingen slutter
Nasjonalt hjerte-, lunge- og blodinstitutt

Et nytt mål for behandling av KOLS?

Mens vi studerte mus som manglet sekretorisk IgA, fant vårt forskerteam ved Vanderbilt University Medical Center og kollegaer ved University of Florida nylig at disse musene har økt antall av en relativt uvanlig type celle kalt monocytt-avledede dendrittiske celler, eller moDC, i lungene.

Dendrittiske celler ødelegger ikke bakterier direkte, men de ringer alarmen om at en bakteriell infeksjon brygger og koordinerer den påfølgende immunresponsen. I motsetning til typiske dendrittiske celler begynner moDCer livet sitt som en annen celletype, kalt en monocytt. Men når kronisk betennelse begynner, kan de bli en type dendrittisk celle.

Vi viste at hos mus genetisk konstruert for å mangle sekretorisk IgA, moDC aktiverer T-lymfocytter - hvite blodlegemer som bekjemper virus og kan ødelegge celler i prosessen - og de T-lymfocyttene skader igjen lungene. Disse dataene antydet at moDCs også kan koordinere en patologisk immunrespons hos pasienter med KOLS som også mangler sekretorisk IgA i luftveiene.

Fordi moDCs ikke var kjent for å eksistere i menneskelige lunger, vi brukte en banebrytende teknikk kalt massecytometri for å oppdage dem. Det lar oss skille moDCs fra andre celletyper som virker veldig like under et mikroskop.

Som sekretoriske IgA-mangelfulle mus, fant vi at humane KOLS-pasienter som manglet sekretorisk IgA hadde økt antall moDC i lungene. Tilsammen antyder disse dataene at tap av sekretorisk IgA gjør luftveiene mer utsatt for bakteriell invasjon, noe som aktiverer moDC for å drive pågående lungebetennelse. Derfor kan målretting av moDCs gjennom medisinske behandlinger blokkere betennelse og lungeskader hos pasienter med KOLS.

Nye medisiner er presserende behov for KOLS

Det er fortsatt mange spørsmål å svare på, inkludert hvordan du best kan målrette modDC. Det gjenstår også å se om en slik strategi vil kompromittere KOLS-pasienters evne til å forsvare seg mot infeksjon.

Imidlertid, for en så vanlig og svekkende sykdom som KOLS, kommer potensielle nye medikamentmål som et friskt pust.

KOLS er det fjerde ledende dødsårsak i USA og tredje ledende dødsårsak over hele verden. Mens det er mange medisiner tilgjengelig for å redusere symptomer og sykehusinnleggelse hos pasienter med KOLS, har ingen vist seg å forlenge livet.

De fleste pasienter med KOLS dør ikke av det, men de som lever med KOLS lider av kronisk åndenød som påvirker livskvaliteten negativt. Byrden av KOLS føles ikke bare av individuelle pasienter, men av familier, arbeidsplasser og økonomier.

Selv om priser for sigarettrøyking er fallende i USA, de er økende i mange andre land, noe som gjør KOLS til et globalt helseproblem.Den Conversation

om forfatteren

Bradley Richmond, assisterende professor i medisin, Vanderbilt University

Denne artikkelen er publisert fra Den Conversation under en Creative Commons-lisens. Les opprinnelige artikkelen.

Relaterte bøker:

Kroppen holder poengsummen: Hjernens sinn og kropp i helbredelsen av traumer

av Bessel van der Kolk

Denne boken utforsker sammenhengene mellom traumer og fysisk og mental helse, og tilbyr innsikt og strategier for helbredelse og bedring.

Klikk for mer info eller for å bestille

Pust: The New Science of a Lost Art

av James Nestor

Denne boken utforsker vitenskapen og praksisen med å puste, og tilbyr innsikt og teknikker for å forbedre fysisk og mental helse.

Klikk for mer info eller for å bestille

Planteparadokset: De skjulte farene i "sunn" mat som forårsaker sykdommer og vektøkning

av Steven R. Gundry

Denne boken utforsker koblingene mellom kosthold, helse og sykdom, og tilbyr innsikt og strategier for å forbedre generell helse og velvære.

Klikk for mer info eller for å bestille

Immunitetskoden: Det nye paradigmet for ekte helse og radikal antialdring

av Joel Greene

Denne boken tilbyr et nytt perspektiv på helse og immunitet, og trekker på prinsipper for epigenetikk og tilbyr innsikt og strategier for å optimalisere helse og aldring.

Klikk for mer info eller for å bestille

Den komplette guiden til faste: Helbred kroppen din gjennom periodisk, vekslende dag og forlenget faste

av Dr. Jason Fung og Jimmy Moore

Denne boken utforsker vitenskapen og praksisen med faste og tilbyr innsikt og strategier for å forbedre generell helse og velvære.

Klikk for mer info eller for å bestille