Назад
Слизь дыхательных путей состоит из различных белков, таких как длинные муцины MUC5AC и MUC5B, оба из которых вносят большой вклад в надлежащую гелеобразную консистенцию этой важнейшей биологической жидкости.
Исследователи Медицинской школы UNC под руководством эксперта по муцинам Мехмета Кесимера, ранее обнаружили, что общая концентрация муцинов в легких связана с прогрессированием хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ) и может быть использована в качестве диагностического маркера хронического бронхита, характерного состояния пациентов с ХОБЛ. Теперь Кесимер и его коллеги сообщают, что один из этих муцинов, MUC5AC, более тесно и надежно связан с развитием ХОБЛ, чем его родственник, MUC5B.
Исследование, опубликованное в журнале The Lancet Respiratory Medicine, показывает, что уровень MUC5AC повышен у курильщиков, у которых еще не развилась ХОБЛ, но функция легких которых снижалась в течение трехлетнего исследования. Бывшие курильщики, подверженные риску развития ХОБЛ, напротив, имели нормальный уровень MUC5AC в начале исследования и сохраняли нормальную функцию легких в течение трех лет. Гиперконцентрация MUC5AC в легких может быть ключевым фактором в прогнозировании риска и скорости прогрессирования более тяжелого заболевания, говорится в исследовании.
Недавние усилия были сосредоточены на изучении ранней или предварительной стадии ХОБЛ для прогнозирования риска прогрессирования ХОБЛ среди курильщиков. "В настоящее время мы не можем предсказать, у кого из курильщиков, входящих в группу риска, разовьется ХОБЛ, поскольку у нас нет объективного биологического маркера, подтверждающего пути развития болезни. Наше исследование показывает, что MUC5AC может быть предиктором того, у кого разовьется ХОБЛ из большой группы заядлых курильщиков "группы риска"", - сказал Кесимер, старший автор исследования.
"Мы считаем, что MUC5AC может стать новым биомаркером для прогноза ХОБЛ и может быть биомаркером для проверки эффективности терапевтических стратегий".
MUC5AC также может стать мишенью для разработчиков фармацевтических препаратов, цель которых - остановить прогрессирование заболевания ХОБЛ и помочь пациентам жить более нормальной, активной жизнью.
ХОБЛ - это воспалительное заболевание легких, которое вызывает затруднение прохождения воздуха через легкие и которым страдают около 16 миллионов человек в США. Симптомы включают затрудненное дыхание, кашель, выделение слизи и хрипы. Обычно это заболевание вызывается длительным воздействием раздражающих факторов, таких как, например, сигаретный дым. Два основных заболевания, способствующих развитию ХОБЛ, - это хронический бронхит, воспаление слизистой оболочки бронхов из-за хронического накопления слизи/муцина, и эмфизема.
Существуют некоторые варианты лечения ХОБЛ, позволяющие замедлить прогрессирование заболевания и уменьшить симптомы, но часто лечение не дает положительных результатов, особенно на поздних стадиях заболевания.
Лаборатория Кесимера в Институте легких Марсико UNC использует различные методы, включая масс-спектрометрию, для выявления и измерения различных биологических механизмов, участвующих в заболеваниях легких. Для данного исследования ученые измеряли концентрацию MUC5AC и MUC5B у разных групп людей, включая тех, кто никогда не курил сигарет, кто бросил курить и кто продолжает курить с ХОБЛ или без нее.
Давно известно, что курение сигарет является одним из основных факторов риска развития ХОБЛ, но работа Кесимера показывает, что отказ от курения снижает вероятность развития ХОБЛ с возрастом.
"Наши данные показывают, что повышенные концентрации MUC5AC в дыхательных путях могут способствовать возникновению ХОБЛ, а также прогрессированию заболевания, обострению симптомов и тому, как болезнь прогрессирует с течением времени, в целом", - сказал Кесимер. "Мы не наблюдали такой же связи с MUC5B".
Лучшее, что может сделать пожилой человек, чтобы избежать неизбежного ухудшения состояния, связанного с ХОБЛ, - это бросить курить сразу же, пока не возникла обструкция дыхательных путей из-за скопления муцина/слизи. Однако благодаря работе Кесимера, возможно, удастся точно определить, какие люди подвержены наибольшему риску развития ХОБЛ.
Giorgia Radicioni et al. Концентрация муцинов дыхательных путей MUC5AC и MUC5B и возникновение и прогрессирование хронической обструктивной болезни легких: анализ когорты SPIROMICS (аннотация).
Ранее мы описали вклад повышенных общих концентраций муцинов дыхательных путей в патогенез и диагностику хронического бронхитического компонента хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ). В данном исследовании мы изучили относительный вклад каждого из основных гелеобразующих муцинов дыхательных путей, MUC5AC и MUC5B, в возникновение, прогрессирование и раннюю диагностику заболеваний дыхательных путей при ХОБЛ.
Методы
SPIROMICS - это многоцентровое обсервационное исследование пациентов в возрасте 40-80 лет, отобранных из шести клинических центров в США. В этом анализе MUC5AC и MUC5B количественно определялись методом масс-спектрометрии со стабильной изотопной меткой в образцах индуцированной мокроты здоровых никогда не куривших людей, когда-либо куривших людей с риском развития ХОБЛ и когда-либо куривших людей с ХОБЛ. Участники имели подробные характеристики, используя результаты анкетирования, такие как тест оценки ХОБЛ (CAT) и респираторный опросник Сент-Джорджа; количественную компьютерную томографию, такую как соотношение остаточного объема и общей емкости легких (RV/TLC) и параметрическое картирование функциональных заболеваний мелких дыхательных путей (PRM-fSAD); функциональные легочные тесты, такие как FEV1, форсированная жизненная емкость (FVC) и форсированный экспираторный поток, фаза мидэкспиратор (FEF25-75%). Абсолютные концентрации MUC5AC и MUC5B были связаны с поперечными (исходный уровень, начальный визит) и 3-летними лонгитюдными данными, включая функцию легких, обструкцию мелких дыхательных путей, перспективные обострения и статус курения в качестве исходных показателей.
Результаты
В анализ был включен 331 участник (средний возраст 63 года [SEM 9-40]), из которых 40 были здоровыми никогда не курившими людьми, 90 - курильщиками, входящими в группу риска, и 201 - курильщиками с ХОБЛ. Повышенные концентрации MUC5AC были более достоверно связаны с проявлениями ХОБЛ, чем концентрации MUC5B, включая снижение FEV1 и FEF25-75%, а также увеличение проспективной частоты обострений, RV/TLC, PRM-fSAD и баллов оценки ХОБЛ. Концентрация MUC5AC была более реактивной на воздействие сигаретного дыма, чем концентрация MUC5B.
Лонгитюдные данные, полученные в ходе 3-летнего наблюдения, позволили получить скорректированное по многим параметрам отношение шансов для двух и более обострений 1-24 (95% ДИ 1-04-1-47, p=0-015) для лиц с высокой исходной концентрацией MUC5AC. Повышенная концентрация MUC5AC, но не MUC5B, на исходном уровне была значимым предиктором снижения FEV1, FEV1/FVC, FEF25-75% и оценки CAT в течение 3-летнего наблюдения. Более того, у бывших курильщиков в группе риска наблюдалось повышение концентрации MUC5AC при первом посещении и снижение функции легких в течение 3 лет. Напротив, бывшие курильщики в группе риска показали нормальную концентрацию MUC5AC при первом посещении и сохраненную функцию легких в течение 3 лет.
Интерпретация
Эти данные показывают, что повышенная концентрация MUC5AC в дыхательных путях может способствовать возникновению ХОБЛ, прогрессированию, риску обострений и общему патогенезу. По сравнению с MUC5B, наблюдалось большее относительное изменение концентрации MUC5AC в зависимости от тяжести ХОБЛ, и концентрация MUC5AC, по-видимому, является объективным биомаркером для выявления заболевания у лиц, находящихся в группе риска и пред-ХОБЛ. Эти данные позволяют предположить, что пути, продуцирующие MUC5AC, могут быть потенциальными мишенями для будущих терапевтических стратегий.
Таким образом, MUC5AC может стать новым биомаркером для прогнозирования ХОБЛ и проверки эффективности терапевтических средств.
