Plămânii angajează celule imunitare pentru a lupta împotriva infecțiilor din capilare

Celulele imune din plămâni oferă un contraatac rapid la infecțiile din sânge, arată un nou studiu pe șoareci. Această descoperire surprinzătoare stabilește plămânii ca un pilon major în apărarea organismului în timpul acestor infecții periculoase, spun cercetătorii.

„Nimeni nu ar fi ghicit că plămânul ar oferi un sistem de apărare atât de puternic și imediat al gazdei”, spune Bryan Yipp, imunolog la Universitatea din Calgary din Canada. Yipp și colegii săi își raportează descoperirile online pe 28 aprilie Știință Imunologie.

Lucrarea poate oferi modalități de a viza și de a ajusta propriul nostru sistem imunitar de apărare pentru infecții, spune Yipp. „În prezent, încercăm doar să omorâm bacteriile, dar rămânem fără antibiotice din cauza rezistenței.”

Cercetarea descoperă unele dintre mecanismele care conduc la activarea rapidă a neutrofilelor, spune imunologul Andrew Gelman de la Școala de Medicină a Universității Washington din St. Louis. „Acest lucru este esențial în îndepărtarea bacteriilor din spațiile sechestrate din plămân”, spune el.

În general, eliminarea bacteriilor din fluxul sanguin revine macrofagelor care se află în ficat și splină. Dar macrofagele nu se găsesc în vasele plămânilor. Așadar, rețeaua de vase de sânge a plămânilor oferă agenților patogeni un loc unde să se ascundă și să scape de eforturile obișnuite de îndepărtare ale corpului.

La mamifere, neutrofilele se află în fluxul sanguin al plămânilor mai mult decât în ​​vasele de sânge care strâng prin alte țesuturi. Cercetările anterioare au indicat că o lipsă de neutrofile expune o persoană la riscul unei infecții în sânge. Nu a fost clar, totuși, cum au avut un rol defensiv în sânge, spune Yipp.

Yipp și echipa sa au folosit microscopia intravitală pulmonară confocală pentru a vedea modul în care celulele și agenții patogeni se comportă în plămânii vii de șoarece. Cercetătorii au descoperit că aproximativ o treime dintre neutrofilele observate în proba de plămâni de șoarece se târau de aproximativ trei până la patru lungimi de celule de-a lungul pereților capilarelor, cele mai mici vase de sânge din plămâni. Când cercetătorii au adăugat LPS, o moleculă găsită în peretele celular al bacteriilor gram-negative, cum ar fi Escherichia coli aproape toate neutrofilele au început să se târască și au călătorit de mai mult de două ori mai departe decât înainte.

Una dintre proteinele necesare pentru târarea neutrofilelor, CD11b, permite celulelor imune să se miște ca și cum ar fi pe benzile unui rezervor, spune Yipp. După ce a fost adăugat LPS, neutrofilele dintr-un plămân de șoarece cu deficit de CD11b s-au târât aproximativ o treime din distanță ca neutrofilele dintr-un plămân normal de șoarece.

Într-un alt experiment, cercetătorii au injectat fluorescent E coli într-un șoarece. În 10 minute de când bacteriile au ajuns în plămâni, neutrofilele au început să se târască spre bacterii și să le înghită, un proces numit fagocitoză. Neutrofilele au capturat majoritatea bacteriilor într-o oră de la injectare, spune Yipp.

Gelman spune că acum este clar că neutrofilele sunt bune la îndepărtarea bacteriilor din capilarele plămânilor. Următorul pas este să „arată impactul biologic real” – modul în care acest sistem controlează o infecție bacteriană și îmbunătățește supraviețuirea, spune el.

Pentru pacienții cu sistem imunitar deprimat, descoperirea poate oferi în cele din urmă o modalitate de a lupta împotriva infecțiilor din sânge, spune Yipp. Dar, notează el, „cu toate infecțiile, o parte a îngrijorării este că răspunsul inflamator poate deveni prea exuberant, ceea ce duce la leziuni tisulare, ca în șocul septic” și insuficiență pulmonară. În aceste cazuri, a învăța cum să atenueze răspunsul imunitar al plămânilor ar putea ajuta, spune Yipp.