Филиалы в Санкт-Петербурге: Суворовский пр., 34 | ул. Коллонтай, 17/2 | Комендантский пр-т, 51/1 | Тел. +7 (812) 337-2-007 | +7 (921)-91-007-42 | Пн.-Сб. 9-00 - 20-00 | ВС. 09.00-17.00
Новое открытие: высокое содержание железа в тканях легких усиливает тяжесть бронхиальной астмы

Александр Попандопуло, студент медицинского института УЛГУ. Редактор А. Герасимова

Студент медицинского факультета УЛГУ. Интересы: современные медицинские технологии, открытия в области медицины, перспективы развития медицины в России и за рубежом.
  • Время чтения:1 mins read

Железо – это минерал, необходимый для синтеза гемоглобина (Hb). Гемоглобин связывает кислород и переносит его по всему организму. Регулирует содержание железа процесс абсорбции. Благодаря абсорбции железа исключается дефицит и избыточное накопление элемента.

Парадокс Fe состоит в том, что оно необходимо не только органам и тканям человеческого организма, но и возбудителям инфекций. Поэтому иммунная система прячет элемент внутри клетки. Это может привести к накоплению железа, например, в клетках легких и тканях соседних органов. 

Ученые заметили, что при повышенном и недостаточном содержании железа, у больных усиливаются приступы астмы. Поэтому была поставлена задача узнать, как влияет уровень концентрации железа в легких на развитие этого заболевания. Новое исследование стало частью проекта U-BIOPRED, охватившего всю Европу. 

Первый этап исследования

Ученые использовали данные из образцов, взятых у пациентов с астмой, а также изучали экспериментальные модели. Цель исследования – обнаружить нерегулярное поглощение железа в клетках легких и выяснить, как уровень Fe в клетках легких связан с тяжестью заболевания. 

Первым шагом был анализ уровня железа в клетках дыхательных путей у 23 пациентов, из которых 12 имели легкую и умеренную астму, а 11 – тяжелую астму. Степень астмы определялась количеством воздуха, которое человек выдыхает за одну первую секунду, а также частотой и выраженностью симптомов заболевания. 

Чтобы измерить уровень железа в клетках дыхательных путей, ученые провели биопсию у каждого пациента и сделали промывание при помощи бронхоскопа. Эта процедура заключается во введении трубки в легкие через нос или рот, с последующим введением изотонического раствора в тестируемую часть легкого. Затем раствор всасывается обратно и исследуется на наличие клеток и других включений. 

Кроме того, ученые получили образцы при помощи бронхоскопа, через который пропустили небольшую жесткую щеточку и аккуратно взяли клетки. Такой анализ провели у 97 пациентов: 39 – с тяжелой астмой, 29 – с легкой и умеренной астмой и у 29 здоровых лиц.

Группа исследователей проанализировала все образцы на содержание железа при помощи нескольких тестов.

Уровень железа у больных астмой

Уровень железа вне клеток легких у больных бронхиальной астмой был ниже, чем у здоровых людей, и его снижение было пропорционально тяжести бронхиальной астмы. Однако, содержание Fe внутри клеток легких, полученное при промывании бронхоскопом, у больных бронхиальной астмой были достоверно выше, чем у здоровых людей. Соотношение железа внутри и снаружи клеток увеличивалось со степенью обструкции воздушного потока. 

Полученные результаты указывают на то, что обнаружение более низкого содержания железа вне клеток и более высоких уровней железа внутри клеток связано с ухудшением астматического статуса и сниженной функцией легких. Как комментирует один из авторов работы Джефф Хорват, исследование показало, что среди пациентов с самым высоким уровнем накопления железа в клетках и тканях дыхательных путей отмечается самое низкое функциональное состояние легких. 

Предполагается, что накопление микроэлемента железа в клетках легких может способствовать тяжести астмы. Однако, данные, полученные при анализе образцов, не смогли достоверно подтвердить эту связь, поскольку причины повышенного содержания Fe в клетках легких не выяснены. Исследование необходимо продолжить.

Этап второй – эксперимент на мышах

Цель второго этапа – выяснить, что произойдет с мышами, страдающими бронхиальной астмой, если уровень железа в клетках легких повысится. 

Подопытных грызунов разделили на две линии. В первой одну группу мышей усиленно кормили чрезмерно богатой железом пищей в течение восьми недель. Другая группа получала нормальную диету. В конце исследования у подопытных животных взяли на анализ ткани легких и печени, а также измерили степень воспаления в дыхательных путях. 

Во второй модели ученые встроили мышам ген, который вызывает перегрузку железом, даже при отсутствии избытка Fe в питании, чтобы выяснить, как будут затронуты легкие.

В итоге было установлено: более высокий уровень железа в клетках легких связан с воспалением, высокой секрецией слизи и рубцеванием дыхательных путей. По мнению авторов проекта, это связано с обструкцией дыхательных путей и обострениями приступов астмы. Клетки, главным образом участвующие в этой секвестрации железа – макрофаги. 

Ученые также обнаружили, что высокий уровень железа усиливает воспаление в гладкомышечных клетках дыхательных путей и фибробластах. Это приводит к возникновению характерных особенностей астмы, включая гиперреактивность, фиброз и воспаление. Джефф Хорват поясняет, данные эксперимента показывают, что увеличение содержания железа в клетках и тканях легких привело к усилению формирования этих тяжелых последствий заболевания. 

Значение эксперимента – новые решения в лечении астмы

В течение всех этапов исследования группа ученых соблюдала все меры предосторожности, тщательно следила за тем, чтобы не было никаких микробов или других факторов, которые могли способствовать астматическим приступам. Они уверены, что полученные данные четко и ясно демонстрируют связь между повышением уровня железа в тканях легких и реакциями иммунной системы.

Результаты исследования предлагают поиск новых направлений в лечении астмы, таких как предотвращение нерегулярного всасывания железа в клетках и тканях легких. Например, можно изменить способ хранения Fe внутри тканей легких и модулировать клетки, которые вызывают поглощение железа. 

Но нужно отметить, что пока нельзя точно сказать, что избыток железа в рационе питания или прием железосодержащих препаратов обязательно приведет к его накоплению в легочной ткани. Поэтому больные бронхиальной астмой, тем более страдающие анемией, не должны полностью избегать продуктов, содержащих железо, лучше использовать сбалансированную диету.

Яндекс.Метрика