В отчете о своих выводах, опубликованном в выпуске Proceedings of the National Academy of Sciences от 8 августа, исследователи говорят, что их работа расширяет научное понимание того, как обонятельная ткань восстанавливается от повреждений, вызванных вирусами, токсичными химическими веществами и газами или аллергенами. .«Воспаление, связанное с реакцией иммунной системы на борьбу с инфекцией или травмой, по-видимому, является частью единой системы, связанной с регенерацией тканей, поэтому нормальное заживление обонятельной системы не может происходить без него», — говорит Эндрю Лейн, доктор медицины. профессор отоларингологии — хирургии головы и шеи Медицинской школы Университета Джона Хопкинса. «Но больше — не всегда лучше, и продолжающееся воспаление в конечном итоге будет иметь противоположный эффект, убивая обонятельные нейроны и подавляя их регенерацию, что приводит к потере обоняния».Лейн часто принимает пациентов с хроническим синуситом, которые со временем потеряли обоняние, и долгое время считалось, что это происходит из-за необратимого разрушения обонятельной ткани из-за воспаления и замещения рубцовой тканью. Однако лечение пациентов пероральными стероидами, подавляющими иммунную систему, может временно вернуть обоняние, что свидетельствует о том, что обонятельная ткань все еще присутствует в носу, но что хроническое воспаление играет роль в подавлении ее функции. Исследователи говорят, что как это могло произойти, остается загадкой.
В процессе тестирования роли воспаления в повреждении обонятельной ткани исследователи дали мышам химическое вещество, метимазол, которое непосредственно повреждает их обонятельную ткань, подождали день, а затем обработали их инъекцией стероида. Затем они провели биопсию ткани, чтобы измерить, сколько новых обонятельных базальных стволовых клеток росло и делились (заживало), используя BrdU в качестве маркера репликации ДНК. По сравнению с мышами, которым не вводили стероиды, у мышей, получавших стероиды, было на 45 процентов меньше пролиферирующих стволовых клеток, чтобы заменить поврежденные в ткани, что свидетельствует о том, что подавление воспаления замедляет регенерацию обонятельных стволовых клеток.
Заинтригованные этим открытием, исследователи затем изучили уровни генов, вероятно, ответственных за эффекты воспаления на обонятельные стволовые клетки мышей, получавших стероиды, по сравнению с мышами, не получавшими лечения. У мышей, не получавших стероиды, они обнаружили, что уровни продуктов гена воспалительных молекул TNF-a и IL-1α вдвое превышают уровни.
У мышей, получавших стероиды, они также обнаружили воспалительный мессенджер NF-kB в обонятельных стволовых клетках.«Не только присутствие NF-kB в обонятельных стволовых клетках является неожиданным, — говорит Лейн, — но и тот факт, что он включается из-за воспаления, показывает, что между иммунной системой и обонятельной системой происходит обмен данными для инициирования заживления».Поскольку стероиды могут иметь и другие эффекты на ткани, кроме подавления воспаления, исследователи решили использовать специально выведенных мышей, у которых отсутствовали воспалительные молекулы.
Они использовали мышей, выведенных без рецептора, определяющего TNF-a, и мышей, у которых не было гена NF-kB в обонятельных стволовых клетках. В обеих группах мышей они повредили обонятельную ткань и через два-три дня наблюдали количество вновь делящихся стволовых клеток в ткани.
У обоих типов мышей исследователи измерили более чем на 50 процентов меньше вновь регенерирующих клеток, чем у нормальных мышей с поврежденной обонятельной тканью. Исследователи говорят, что это демонстрирует на молекулярном уровне, как иммунная система может взаимодействовать с обонятельными стволовыми клетками, чтобы начать процесс заживления после травмы.«Обоняние часто недооценивают, — говорит Лейн. «Люди без обоняния имеют значительно сниженное качество жизни, что может сопровождаться депрессией.
Они не могут получать удовольствие от еды, потому что обоняние необходимо для оценки вкусовых качеств, и они не могут ощущать опасные или неприятные запахи. "Лейн хочет выяснить, как лучше запустить процесс заживления обонятельной ткани, чтобы пациенты с синуситом могли более длительное время восстанавливать обоняние без приема стероидных таблеток. Он также планирует изучить препараты, которые блокируют воспаление обонятельной ткани, которое становится сверхактивным при синусите.
По оценкам Центров США по контролю и профилактике заболеваний, около 29 миллионов человек в США страдают хроническим синуситом, а около двух миллионов человек в США потеряли обоняние.