Die meisten Menschen, die das Wetter eine Infektion mit influenza vollständig zu erholen nach einer Woche oder zwei. Aber für einige, einen schweren Fall von der Grippe kann tatsächlich gestalten die Architektur, die aus der Lunge und für immer beeinträchtigen Ihre Atemfunktion.
Eine überraschende neue Erkenntnis, die Forscher von der Penn identifiziert haben, was Sie glauben, dass Sie ein wichtiger Bestandteil dieses Umbau-Prozess. Wenn Sie das team untersucht den Lungen von Mäusen nach einem schweren Kampf mit der Grippe, fanden Sie Zellen, die praktisch identisch zu denen im Gaumen. Rückverfolgung der Herkunft dieser „Geschmack Knospe-Zellen“, auch bezeichnet als solitary chemosensory cells oder Büschel-Zellen, fanden die Wissenschaftler Sie entstand aus der gleichen Abstammung der Zellen, da diese bekanntermaßen schädlich Lungen-Umbau. Mit weiteren Studie, die Entdeckung verleihen Einblick in die Möglichkeiten zum Schutz der Lungenfunktion bei Menschen, die von schweren influenza-Infektionen.
„Es war wirklich seltsam zu sehen, weil diese Zellen sind nicht in der Lunge an der Grundlinie“, sagt senior-Autor und Teamleiter Andrew E. Vaughan, ein Biologe in Penn School of Veterinary Medicine. „Der nächste sind Sie normalerweise in der Luftröhre. Was wir Taten, war zu zeigen, Woher Sie kommen und wie sich diese gleichen seltenen Zelltyp, die Ihnen all das maladaptive remodeling der Lunge nach der Grippe ist auch die Quelle dieser ektopische Büschel-Zellen.“
Die Forschung wurde diese Woche veröffentlicht in der American Journal of Physiology — Lungen-Zelluläre und Molekulare Physiologie.
Daran interessiert, wie sich die Lunge regenerieren kann nach einer Verletzung, Vaughan und Kollegen hatten schon die Aufmerksamkeit seit einigen Jahren auf, wie die Lungen reagieren auf Grippe. Im Jahr 2015, veröffentlichten Sie ein Papier in der Natur der Identifizierung einer neuen Klasse von Zellen, lineage-negative epitheliale Vorläuferzellen, als diejenigen, die den Weg zu den umgeformt Lungengewebe Struktur gesehen, in der Folge von schweren Lungen-Infektionen. Aber Sie ist auch aufgefallen, dass diese Umstrukturierung war begleitet von der anhaltenden Entzündung, auch noch lange nach dem Grippe-virus wurde gelöscht aus dem Körper. Neugierig auf die Verbindung zwischen Lungen-Umbau und anhaltende Entzündung, Vaughan erreicht otorhinolaryngologist Noam A. Cohen von Penns Perelman School of Medicine und Immunologe De’Broski R. Herbert der Penn Vet.
Zusammen nahmen Sie einen genaueren Blick auf, was passiert war, nach der die Mäuse ausgesetzt waren, zu einer virulenten Infektion mit H1N1 influenza. Während eine akute Infektion mit influenza-erinnert an das, was ist bekannt als ein Typ-1-Immunantwort im Körper, die Forscher fanden heraus, dass die Zelltypen und-Signalisierung Marker erhöht waren Wochen, nachdem die Tiere an Infektionen charakteristisch für eine Typ-2-Immunantwort, die eine weitere oft im Zusammenhang mit Allergien, asthma, Nasenpolypen, und sogar Hakenwurm-Infektionen.
„Diese Kennzeichen eines Typ-2-Immunantwort nach einer Grippe war eine unerwartete, und sind gegangen, die weitgehend unbemerkt, bis vor kurzem,“ Vaughan sagt.
Aus anderen Studien von Typ-2-Immunität in der Maus gut, die Forscher wussten, dass die Büschel-Zellen wurden aufgefordert, zu orchestrieren diese Art von Reaktion, so die Forscher gingen auf die Suche nach Ihnen in der Lunge. „Und siehe da, da waren Sie alle über dem Platz“, sagt Vaughan.
„Wir waren auf der Suche an diesen solitary chemosensory cells in Patienten mit nasale Polypen und fand, dass Sie waren Massiv erhöht, in den Nasen der Patienten“, sagt Cohen. „Interessant ist, dass eines der Kennzeichen dieser Zellen findet sich auch erhöht in den Lungen von Asthmatikern; Nasen-Polypen sind in etwa 50 Prozent der Patienten mit asthma. Diese letzten Erkenntnisse können einen link zwischen Typ-2-entzündlichen Erkrankungen, wie asthma, sowie Nasenpolypen Anschluss an eine virale Infektion der Atemwege.“
Diese Büschel wurden Zellen gefunden, die Auskleidung der Atemwege und in die Lungenbläschen (Alveolen) der Lunge, denen die gleichen Orte, die Forscher festgestellt, als Zellen, die verantwortlich für die post-influenza-strukturelle Veränderungen. Durch das anbringen einer fluoreszierenden label Linie negative epitheliale Vorläuferzellen, fanden Sie diese zu den Vorläufern sowohl die Büschel-Zellen und den Zellen, die verantwortlich für die langfristige Defizite in der Funktion und Struktur der Lunge.
Um zu verstehen, was diese solo „taste bud“ – Zellen wurden dabei in der Lunge post-influenza, die Forscher versucht Sie zu aktivieren, mit bitteren verbindungen. Diese Anregung führte nicht nur Büschel Zell-zahlen zu erweitern, ist es auch ausgelöste akute Entzündung. In der Lunge, die noch nicht infiziert wurden und somit fehlte die Büschel-Zellen keine Entzündung aufgetreten.
Das Penn-team freut sich darauf, weiter zu verfolgen, diese Zeile der Forschung. „In den Mäusen, die wir gerne, weiter zu schauen, um zu sehen, wie das Vorhandensein dieser Zellen beeinflusst die Qualität der regeneration nach der Infektion,“ Vaughan sagt. Wenn man nutzen könnte, Ihre Aktivität, nimmt er zur Kenntnis, vielleicht gibt es einen Weg, um zu vermeiden, die sich langfristig nachteilig Umbau, tritt nach einer Infektion.
Sie werden auch Blick auf die menschliche Lunge Proben, um zu bestätigen, dass das gleiche Phänomen sehen Sie in Mäusen tritt auch bei Menschen, die eine schwere Infektion der Atemwege. Vaughan sagt, es gibt Hinweise, dass dies der Fall sein könnte, wie Beweise aus der Histologie. Die Anwesenheit von Büschel-Zellen, und Ihre Beteiligung an Allergien und asthma, könnte auch helfen zu erklären, warum junge Kinder erwerben, schwere virale Infektionen, wie den respiratory-synctial-virus sind prädisponiert für die Entwicklung von asthma später im Leben.
Und weil die Anwesenheit von Büschel-Zellen im Darm hat sich gezeigt, zu verleihen Immunität gegen bestimmte Krankheiten wie Hakenwurm, wollen die Forscher sehen, ob das der Fall ist, die Büschel-Zellen in der Lunge als gut.
Neben Vaughan, Cohen und Herbert, die Forschung team enthalten Penn Vet-Chetan K. Rane, das Papier der führende Autor; Sergio R. Jackson; Christopher Pastore; Gan Zhan; und Aaron Weiner und Penn Medizin-Neil N. Patel.
Die Studie wurde unterstützt durch die National Institutes of Health (Zuschüsse HL131817 und DC013588).