Курение сигарет широко распространено и смертельно, однако точные механизмы, с помощью которых сигаретный дым вызывает серьезные респираторные заболевания, остаются неясными. Этот пробел в понимании значительно препятствовал разработке эффективных методов лечения.
Австралийские исследователи обнаружили, что различные химические вещества в сигаретном дыме и электронных сигаретах нарушают функцию важнейшей иммунной клетки в легких.
Известно, что курение сигарет ухудшает реакцию иммунной системы на инфекции и способствует воспалению в легких, которое может привести к или усугубить ХОБЛ, третью по значимости причину смерти во всем мире. Пациенты с ХОБЛ более восприимчивы к инфекциям гриппа, которые, в свою очередь, могут усугубить основное заболевание, усиливая воспаление дыхательных путей и способствуя разрушению воздушных мешков легких. В настоящее время не существует эффективных методов лечения ХОБЛ.
По словам доктора Ваэля Авада из Института биомедицинских открытий Университета Монаша, первого автора нового исследования JEM, «до сих пор механизмы, лежащие в основе искаженных иммунных реакций у людей, подвергающихся воздействию сигаретного дыма, и то, как они связаны с заболеваниями, связанными с курением, такими как ХОБЛ, остаются неясными».
Длительное воздействие сигаретного дыма разрушает воздушные мешочки в легких мышей (слева). Но это разрушение предотвращается у мышей, у которых отсутствуют клетки MAIT (справа). Фото: © 2025 Авад и др. Первоначально опубликовано в Journal of Experimental Medicine
Профессор Джейми Россджон из Института биомедицинских открытий Университета Монаша руководил исследованием вместе с профессором Дэвидом. Фэрли из Института молекулярной биологии Университета Квинсленда, профессором Александрой Корбетт из Мельбурнского университета, базирующегося в Институте инфекций и иммунитета Питера Доэрти, и профессором Филипом М. Хансбро из Института столетия и Технологического университета Сиднея.
В своем исследовании ученые рассмотрели влияние сигаретного дыма на слизистые оболочки инвариантных Т-клеток (MAIT), тип иммунных клеток, обнаруженных в легких и других тканях организма. Клетки MAIT помогают бороться с бактериальными и вирусными инфекциями и могут способствовать воспалению или восстановлению тканей.
Как сигаретный дым нарушает работу клеток MAIT
Клетки MAIT активируются белком под названием MR1, который содержится почти в каждой клетке организма. MR1 распознает химические вещества, вырабатываемые бактериями, и представляет их на поверхности инфицированных клеток, чтобы активировать клетки MAIT и инициировать иммунный ответ. «Хотя мы знаем, что дым от сигарет, лесных пожаров, приготовления пищи, выхлопных газов транспортных средств и сжигания отходов представляют значительный риск для здоровья, мы все еще знаем относительно мало о том, как конкретные компоненты дыма влияют на нашу иммунную систему и как они влияют на различные части человеческого тела», — сказал профессор Фэрли.
«Мы подозреваем, что некоторые из более чем 20 000 химических веществ, присутствующих в сигаретном дыме, которые курильщики вдыхают, также могут связываться с MR1 и влиять на активность клеток MAIT в легких», — сказал доктор Авад.
Исследователи использовали компьютерное моделирование, чтобы предсказать, какие компоненты сигаретного дыма могут быть распознаны MR1, и обнаружили, что некоторые из этих молекул не только связываются с белком, но и либо увеличиваются, либо уменьшаются в количествах на поверхности клеток. Эти химические вещества, в том числе производные бензальдегида, которые также используются в качестве ароматизаторов в сигаретах, электронных сигаретах, блокируют активацию клеток MAIT человека соединениями, вырабатываемыми бактериями.
Затем исследовательская группа изучила влияние сигаретного дыма на клетки MAIT из крови человека и мышей и показала, что они снижают функцию клеток MAIT. У мышей, неоднократно подвергавшихся воздействию сигаретного дыма, развивались симптомы заболевания легких, и они усугублялись при заражении гриппом. Исследователи обнаружили, что длительное воздействие сигаретного дыма изменило защиту, обеспечиваемую мышам их клетками MAIT, что сделало их менее способными бороться с инфекциями гриппа и более склонными к развитию заболевания ХОБЛ.
«Мы обнаружили, что мыши, у которых отсутствовали клетки MAIT, также были защищены от ХОБЛ, вызванной сигаретным дымом, демонстрируя снижение уровня воспаления легких и отсутствие ухудшения тканей в воздушных мешках легких», — сказал профессор Хансбро.
«Это исследование демонстрирует силу сотрудничества и понимание, которое мы можем получить с помощью междисциплинарной науки», — сказал профессор Корбетт.
«В целом, наше исследование показывает, что компоненты сигаретного дыма могут связываться с белком MR1 и снижать функции защитных иммунных клеток, называемых клетками MAIT. Это повышает восприимчивость к инфекциям, ухудшает прогрессирование заболевания легких», — сказал д-р Авад. Теперь исследователи планируют изучить, на какие именно пути клеток MAIT влияет сигаретный дым, чтобы узнать, как лучше лечить ХОБЛ и другие заболевания легких.
Ссылка: "Компоненты сигаретного дыма модулируют ось MR1-MAIT" Ваэль Авад, Джемма Р. Мэйолл, Вэйцзюнь Сюй, Мэтт Д. Йохансен, Тимоти Паттон, Синь И Лим, Изабела Гальвао, Лорен Дж. Хоусон, Александра С. Браун, Татт Джонг Хоу, Шанталь Донован, Шатарупа Дас, Геса Дж. Альберс, Цунг-Ю Пай, Элинор Хортл, Кейтлин М. Гиллис, Николь Г. Хансбро, Джей С. Хорват, Лигонг Лю, Джеффри Ю.В. Мак, Джеймс Маккласки, Дэвид. Фэрли, Александра Дж. Корбетт, Филип М. Хансбро и Джейми Россджон, 17 января 2025 г., Журнал экспериментальной медицины.
