Lo zucchero è la chiave per trattare i problemi polmonari?
Una nuova ricerca condotta su modelli murini suggerisce che la disponibilità di glucosio (uno zucchero semplice) nell'ambiente polmonare potrebbe influenzare la risposta immunitaria. Gli autori dello studio ritengono che potremmo essere in grado di utilizzare queste informazioni per sviluppare terapie migliori per le malattie respiratorie.
Milioni di persone negli Stati Uniti e in tutto il mondo convivono con malattie respiratorie croniche.
Ad esempio, secondo l'Office of Disease Prevention and Health Promotion, 25 milioni di persone negli Stati Uniti hanno l'asma, una condizione respiratoria cronica caratterizzata da mancanza di respiro.
Con così tante persone che devono gestire con attenzione la loro salute respiratoria, i ricercatori sono costantemente alla ricerca di scoperte che possano portare a nuove e migliori terapie.
Ora, uno studio condotto sui topi - guidato da ricercatori dell'Università di Manchester nel Regno Unito - ha trovato un legame intrigante tra la presenza di glucosio nell'ambiente polmonare e il comportamento dei macrofagi, che sono cellule immunitarie specializzate che possono guidare l'infiammazione. .
I risultati dello studio, presenti nella rivista Nature Immunology - suggeriscono che, da un lato, il blocco dei recettori dello zucchero nel polmone può aiutare a ridurre l'infiammazione nelle condizioni respiratorie croniche e che, dall'altro, l'aumento dei livelli di glucosio nell'ambiente polmonare potrebbe facilitare la risposta immunitaria nelle persone con determinate infezioni respiratorie.
Questa ricerca ha ricevuto fondi da numerosi sostenitori, inclusi enti di ricerca, organizzazioni senza scopo di lucro e aziende farmaceutiche: il Wellcome Trust a Londra, il Medical Research Council del Regno Unito e il Biotechnology and Biological Sciences Research Council, il National Institutes of Health (NIH) nel Stati Uniti, Asma Regno Unito e AstraZeneca.
"Le malattie respiratorie causano terribili sofferenze sia nel mondo in via di sviluppo che in quello sviluppato", osserva il ricercatore principale dello studio, il prof. Andrew MacDonald, Ph.D., dell'Università di Manchester.
"L'idea che la modifica dei livelli di glucosio nei polmoni possa un giorno essere un fattore critico nel [il] trattamento di queste condizioni è tremendamente eccitante", continua.
Una scoperta intrigante
Lavorando con modelli murini, i ricercatori si sono concentrati sul ruolo che un tipo speciale di cellule immunitarie - i macrofagi - svolgono nei problemi respiratori e su cosa potrebbe influenzare la loro risposta.
I macrofagi sono globuli bianchi e il loro ruolo principale è identificare e distruggere corpi esterni potenzialmente dannosi, come i batteri, nonché detriti cellulari che potrebbero diventare dannosi se si accumulano eccessivamente.
Nell'attuale studio, gli scienziati hanno trovato un'interessante connessione tra l'attività dei macrofagi nei polmoni e la presenza di glucosio, che è un nutriente cellulare chiave.
Il Prof. MacDonald e il team hanno trattato i topi con l'interleuchina-4, una proteina che invia segnali alle cellule immunitarie, attivando solitamente la loro risposta.
Con loro grande sorpresa, i ricercatori hanno scoperto che i macrofagi che non erano in grado di assorbire il glucosio non rispondevano all'interleuchina-4 come si aspettavano.
"Durante l'infiammazione del tipo osservato nell'asma e nell'infezione da vermi parassiti, sembra che il glucosio e [l'uso] del glucosio controllino l'attivazione dei macrofagi nei polmoni", osserva il prof. MacDonald.
"L'infiammazione è sempre un delicato atto di equilibrio", ha detto il ricercatore Notizie mediche oggi. "Troppo può danneggiarci, troppo poco ci espone a infezioni, ma la capacità delle cellule di assorbire o utilizzare il glucosio è un'altra area che potrebbe essere sfruttata per mettere a punto quell'equilibrio", ha spiegato.
La questione dei "macrofagi nei topi e negli uomini"
Tuttavia, il team ha finora osservato solo l'associazione tra l'assorbimento del glucosio nei macrofagi e le risposte infiammatorie nei roditori. In futuro, riconoscono i ricercatori, dovranno confermare se lo stesso vale per gli esseri umani.
"Poiché si tratta di uno studio fondamentale sui topi, le applicazioni cliniche sono davvero molto [lontane] da ora e richiederebbero molte più ricerche utilizzando cellule umane", ci ha detto il prof. MacDonald.
Ha anche avvertito che i ricercatori hanno ancora una comprensione piuttosto limitata di come funzionano i macrofagi nei polmoni umani e che questa è una lacuna che gli scienziati dovranno affrontare in futuro.
"Una limitazione che abbiamo al momento è nella comprensione di base della complessità e della diversità dei macrofagi delle vie aeree umane e come questo si confronta con ciò che sappiamo nei topi", ha detto il prof. MacDonald.
"I macrofagi nei topi e negli uomini sono tipi di cellule molto simili, ma ovviamente potrebbero esserci differenze chiave nel modo in cui assorbono o utilizzano il glucosio, e questo sarà davvero importante per indagare e comprendere il più possibile prima di provare a sviluppare terapie da questa scoperta. "
Prof.Andrew MacDonald, Ph.D.
Tuttavia, secondo i ricercatori, i risultati attuali suggeriscono che potrebbe esserci un modo per influenzare i livelli di glucosio nei polmoni per manipolare l'attività dei macrofagi come parte dei trattamenti per diversi problemi polmonari.
La terapia inalatoria di zucchero potrebbe funzionare?
"I nostri dati", ha detto il prof. MacDonald MNT, "Suggeriscono che lo sviluppo futuro di terapie mirate al glucosio potrebbe essere un modo per regolare l'infiammazione delle vie aeree".
Ad esempio, ci ha spiegato: "In condizioni in cui l'infiammazione può essere dannosa, come l'asma, il blocco della capacità delle cellule immunitarie di assorbire il glucosio potrebbe essere utilizzato per cercare di ridurre l'infiammazione dannosa".
"D'altra parte", ha continuato, "in condizioni in cui è necessaria una maggiore attivazione delle cellule immunitarie, ad esempio per uccidere un agente infettivo, come i batteri che causano la tubercolosi, la somministrazione di glucosio potrebbe essere utilizzata per aumentare l'infiammazione benefica per un breve periodo. "
I ricercatori sostengono che la terapia inalatoria a breve termine potrebbe, in futuro, diventare un approccio utile nel trattamento dei problemi respiratori. Ma prima dobbiamo capire esattamente come applicare questa nuova conoscenza.
