Badania nad uszkodzeniami i naprawą płuc
Podczas fizjologicznej naprawy zniszczonego nabłonka pęcherzyków płucnych zachodzi odróżnicowanie typu II w typ I. W przeciwieństwie do tego, w patologicznych mechanizmach naprawy komórki płuc ulegają tranzycji nabłonkowo-śródmiąższowej (EMT), związanej z formowaniem blizn po urazach nabłonka. Przyczynia się to do włóknienia płuc zarówno w przypadku ostrego, jak i przewlekłego przebiegu chorób pęcherzyków płucnych. Wnt11, białko sygnalizacyjne, promuje odróżnicowanie komórek w pęcherzyki płucne typu II, zapobiegając EMT w ludzkim nabłonku drobnych dróg oddechowych. Może również pełnić istotną rolę w regeneracji tkanki płuc. Finansowany przez UE projekt "Modelling lung repair in health and disease" (LUNG REPAIR MODEL) miał na celu zbadanie roli Wnt11 w różnicowaniu komórek płuc. Naukowcy badali ludzkie komórki nabłonka pęcherzyków płucnych i ludzkie komórki macierzyste płuc. Użyto stworzonego metodami inżynierii tkankowej mikrotkankowego modelu 3D płuc, naśladującego oddziaływania nabłonkowo-śródmiąższowe w ludzkiej tkance płuc. Uczestnicy projektu scharakteryzowali działanie Wnt11 w płucach i udowodnili, że Wnt11 oddziałuje ze szlakiem sygnałowym TGF-beta1. TGF-beta1 jest ważnym czynnikiem wzrostu w patogenezie kilku przewlekłych chorób układu oddechowego. Wnt11 ma przeciwstawne działanie do TGF-beta1 zarówno w komórkach nabłonka pęcherzyków płucnych, jak i fibroblastach płucnych poprzez hamowanie szlaku SMAD. Antagoniści TGF-beta1 mają wysoki potencjał terapeutyczny. Eksperymenty z płucną mikrotkanką 3D potwierdziły użyteczność modelowego systemu w badaniach in vitro komórek ludzkich. Aby opisać różnicowanie pęcherzyków płucnych typu II w komórki pęcherzyków płucnych typu I, uczestnicy projektu użyli podejścia mikromacierzowego. Eksperymenty ujawniły zmiany w ekspresji genów związanych ze szlakami Wnt. Dane pozyskane metodą mikromacierzową oraz przy użyciu ilościowego PCR pokazały istotną rolę ligandów Wnt4 i Wnt7a w transróżnicowaniu oraz uczestnictwo receptora Fzd2 w naprawie uszkodzeń pęcherzyków płucnych. Wyniki projektu mogą mieć znaczny wpływ na terapie przyszłości.
