Курение сигарет широко распространено и смертельно опасно, однако наше понимание того, как именно сигаретный дым вызывает серьезные респираторные заболевания, неполное, что сильно затрудняет разработку эффективных методов лечения. В журнале Journal of Experimental Medicine (JEM) австралийские исследователи рассказали о том, как многочисленные химические вещества, содержащиеся в сигаретном дыме, изменяют функцию ключевого типа иммунных клеток, находящихся в легких.

Исследование предполагает, что эти изменения делают курильщиков сигарет, а также тех, кто подвергается воздействию пассивного курения, более восприимчивыми к респираторным инфекциям и усугубляют воспалительные заболевания, связанные с курением, такие как хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ).

Известно, что курение ухудшает реакцию иммунной системы на инфекции и способствует развитию воспаления в легких, что может привести или усугубить ХОБЛ — третью основную 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 в легких. В настоящее время не существует эффективных методов лечения ХОБЛ.

По словам доктора Ваэля Авада из Института биомедицинских открытий при Университете Монаша, до сих пор механизмы, лежащие в основе перекоса иммунных реакций у людей, подвергающихся воздействию сигаретного дыма, и их связь с заболеваниями, вызванными курением, такими как ХОБЛ, остаются неясными», — говорит доктор Авад, первый автор нового исследования JEM.

Профессор Джейми Росджон из Института биомедицинских открытий Университета Монаша руководил исследованием совместно с профессором Дэвидом П. Фэрли из Института молекулярной биологии Квинслендского университета, профессором Александрой Дж. Корбетт из Мельбурнского университета, работающей в Институте инфекции и иммунитета Питера Доэрти, и профессором Филипом М. Хансбро из Института столетия и Технологического университета Сиднея.

В своем исследовании ученые изучали влияние сигаретного дыма на мукозально-ассоциированные инвариантные Т-клетки (MAIT) — тип иммунных клеток, которые находятся в легких и других тканях организма. Клетки MAIT помогают бороться с бактериальными и вирусными инфекциями, а также могут способствовать воспалению или восстановлению тканей.

Клетки MAIT активируются белком 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 запустить иммунный ответ. «Мы подозревали, что некоторые из более чем 20 000 химических веществ, присутствующих в сигаретном дыме, который вдыхают курильщики, также могут связываться с MR1 и влиять на активность клеток MAIT в легких», — говорит доктор Авад.

Исследователи использовали компьютерное моделирование, чтобы предсказать, какие компоненты сигаретного дыма могут быть распознаны MR1, а затем обнаружили, что некоторые из этих молекул не только связываются с белком, но и увеличиваются или уменьшаются в количестве на поверхности клеток. Эти химические вещества, включая производные бензальдегида, которые [также вишневый ароматизатор в электронных сигаретах], блокировали активацию клеток MAIT человека соединениями, производимыми бактериями.

Затем команда исследователей изучила влияние сигаретного дыма на клетки MAIT из крови человека и мышей и показала, что он снижает функцию клеток MAIT. У мышей, неоднократно подвергавшихся воздействию сигаретного дыма, развивались симптомы заболевания легких, которые усугублялись, если они также заражались гриппом. Исследователи обнаружили, что длительное воздействие сигаретного дыма изменяет защиту, обеспечиваемую мышам их клетками MAIT, делая их менее способными бороться с инфекциями гриппа и более склонными к развитию болезни ХОБЛ.

«Мы обнаружили, что мыши, лишенные клеток MAIT, также были защищены от ХОБЛ, вызванной сигаретным дымом, демонстрируя сниженный уровень воспаления легких и отсутствие разрушения тканей в воздушных мешках легких», — говорит профессор Хансбро.  «Это исследование демонстрирует силу сотрудничества и те знания, которые мы можем получить благодаря междисциплинарной науке», — 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 и ухудшает прогрессирование болезни легких», — говорит Авад. Теперь исследователи планируют изучить, на какие именно пути развития клеток MAIT влияет сигаретный дым, чтобы узнать, как лучше лечить ХОБЛ и другие заболевания легких.

Полный текст статьи читайте в Journal of Experimental Medicine: Компоненты сигаретного дыма модулируют ось MR1-MAIT. DOI: 10.1084/jem.20240896