Jó és rossz lipidek a tüdőben

A bakteriális tüdőgyulladás életveszélyes betegség lehet, amely károsítja a tüdőt. Az emlősök tüdejében a normális gázcsere feltétele, hogy egy felületi feszültséget csökkentő anyag (FFCS), foszfolipidek és fehérjék keveréke, képződjön a II. típusú alveoláris sejtekben – ez az anyag csökkenti az alveolusok felületi feszültségét. Az FFCS-t a II, típusú alveoláris epiteliális sejtek lamelláris testecskéi tárolják, és felszabadulásukhoz transzportmechanizmusra és exocitózisra van szükség. Ha koraszülöttekben kevés az FFCS, akkor respirációs distressz szindróma (ARDS)  alakul ki, és súlyosan romlik a gázcsere. Az FFCS pótlásával megakadályozható az alveolusok összeesése, javul a gázcsere és az életbenmaradás esélye. Az FFCS homeosztázisának fenntartása tehát döntő fontosságú a túlélés szempontjából.

Az FFCS homeosztázisát számos tényező megzavarhatja: vérzés, trauma, belélegzett toxinok, fertőző ágensek. Klinikailag ilyenkor akut respirációs distressz szindróma alakul ki, aminek lényege az alveolusok összeesése, fibrinlerakódás és vérzés. Felmerült, hogy fertőzésben az ARDS-t az exocitózis direkt károsodása és/vagy a II. típusú sejtek pusztulása okozhatja, illetve az, hogy az FFCS mennyisége ezek következtében abnormális lesz. Bármi okozza is, az ARSD súlyosan károsítja a gázcserét.

A Nature Medicine októberi számában Ray és munkatársai egy újabb mechanizmusról számolnak be, amely bakteriális pneumóniában károsíthatja a tüdőt. Kimutatták, hogy egerek kísérletes tüdőgyulladásában a gazdaszervezetből származó kardiolipin halmozódik fel a tüdőben, és emberi pneumoniában is nagyobb lesz a kardiolipin koncentrációja a treachea aspirátumban. A kardiolipin gátolja az FFCS hatását, növeli az alveolusok falának felületi feszültségét, ödémát hoz létre, és a tüdő epiteliális setjeinek pusztulásához vezet – mindezek miatt súlyosan rontja a tüdőfunkciót. A tüdőfolyadék kardiolipinszintjének csökkentése egy új kezelési eljárás lehet, amellyel pneumoniában csökkenthető a tüdő károsodása.

A foszfolipidek transzportjához a sejtbeli kettős membránokon át (pl. Golgi-szerv, endoplazmatikus retikulum) ATP-áz fehérjékre van szükség; ezek egyike az ATP8b1 fehérje. Hiányában – egyebek közt – megnő a tüdőgyulladásra való hajlam, de zavarok támadnak a máj és a gasztrointesztinális rendszer működésében is (pl. I. típusú familiáris intrahepatikus cholestasis).

A szerzők megvizsgálták, hogy milyen szerepet játszik az ATP8b1 a tüdőben a foszfolipidek transzportjában, és főként a kardiolipinében, mivel ez a foszfolipid közvetlenül a tüdőbe juttatva módosította a tüdőfunkciót. Feltevésük az volt, hogy az ATP8b1 a tüdő epitéliumában képződik, és lipidtranszporterként működik, s így csökkenti a kardiolipin mennyiségét a tüdő disztális légutaiban, amivel hozzájárul a foszfolipid homeosztázis helyreállásához. Kimutatták, hogy az ATP8b1 túlexpressziója – egy, a fehérjét kódoló rekombináns adenovírus révén – javította a tüdő compliance-át és az egerek túlélését kísérletes tüdőgyulladásban. In vitro kísérletekkel igazolták, hogy ez az ATP8b1-nek a kardiolipinre gyakorolt hatásával függ össze. Ezzel szemben, mutáns egerekben, amelyekben nem expresszálódott az ATP8b1, a tüdőben megnőtt a kardiolipin koncentrációja és az állatok hajlamosabbak lettek a bakteriális pneumoniára.

Mi több, amikor egy kardiolipin-kötő fehérjét alkalmaztak, amelynek hatására csökkent a tüdőbeli kardiolipin mennyisége, ezzel blokkolni tudták a baktériumok okozta károsodást – így igazolták, hogy ha az ATP8b1-re hatva csökkentik a kardiolipin szintjét a tüdőben, ezzel hatásosan kezelhető a bakterális tüdőgyulladás. Ez új terápiás lehetőséget nyit meg: ha sikerül gyógyszeresen fenntartani vagy növelni az ATP8b1 szintjét a tüdőben, kevésbé lesz szükség az olyan szupportív kezelésekre, amilyen a mechanikus lélegeztetés.

Forrás: Kong Chen and Jay K Kolls: Good and bad lipids in the lung. Nature Medicine 2010; 16:1078-1079.