Un farmaco sperimentale ha dimostrato di proteggere le vie aeree dai danni polmonari causati da diverse infezioni virali. Lo rivela un nuovo studio condotto da esperti della Stanford Medicine
Un gruppo di ricercatori della Stanford Medicine (USA) ha identificato il ruolo cruciale di una particolare cellula presente nel rivestimento dei polmoni nel processo di riparazione dei danni provocati da fumo e infezioni virali. Lo studio, pubblicato sulla rivista Cell, descrive lo sviluppo di un farmaco sperimentale in grado di attivare questo meccanismo di riparazione, proteggendo così le vie aeree dai danni indotti da diversi virus, tra cui anche quello responsabile del Covid-19. Nei modelli animali in cui il percorso rigenerativo è stato bloccato, i ricercatori hanno osservato lesioni polmonari significativamente più gravi.
Più precisamente, secondo gli autori, stimolare l’attività delle cellule neuroendocrine delle vie aeree potrebbe offrire una strategia promettente per ridurre i danni permanenti nei pazienti affetti da malattie respiratorie croniche o in soggetti esposti a inalazioni tossiche, come i vigili del fuoco. “Questa intera cascata di segnalazione protegge e rigenera le cellule vulnerabili nelle vie aeree e nel pancreas” – dichiara Philip Beachy, professore di urologia e biologia dello sviluppo. “Se questo circuito si interrompe – prosegue l’esperto – il danno è molto peggiore, le cellule specializzate delle vie aeree si perdono e le cellule staminali non possono dividersi per riparare il danno. Riteniamo che sia probabilmente importante in molti altri tessuti del corpo”.
Il team di ricerca ha condotto lo studio su modello murino, ma alcuni indizi suggeriscono che lo stesso meccanismo sia presente anche nell’uomo. In particolare, il team ha osservato che i pazienti trattati con un farmaco antitumorale in grado di bloccare questo percorso presentano un rischio doppio di sviluppare il diabete dopo la terapia. “L’associazione è altamente significativa e ci fornisce i primi indizi che l’attivazione di questo percorso potrebbe essere protettiva per le persone con sindrome metabolica che stanno iniziando a perdere la funzione delle cellule beta” – spiega ancora Beachy.
Le cellule neuroendocrine costituiscono meno dell’1% delle cellule che rivestono le vie aeree, formate da un tessuto specializzato chiamato epitelio. Alcune di queste cellule si organizzano in strutture chiamate corpi neuroepiteliali, che svolgono un ruolo chiave nel monitoraggio dei livelli di ossigeno e nella regolazione delle risposte immunitarie polmonari.
Altre sono invece isolate, distribuite singolarmente tra le cellule epiteliali circostanti. Per comprenderne meglio la funzione, i ricercatori si sono focalizzati su una specifica famiglia di proteine: le proteine Hedgehog, note per il loro ruolo nella segnalazione cellulare.
Una delle tre proteine appartenenti alla famiglia Hedgehog, la Desert Hedgehog, è prodotta dalle cellule neuroendocrine solitarie. In presenza di un danno, questa proteina attiva una risposta rigenerativa rapida. Il processo si innesca entro poche ore dall’esposizione alle tossine e si sviluppa attraverso una cascata molecolare coordinata, che coinvolge progressivamente anche le cellule delle vie aeree prive dell’espressione del gene Gli1.
“Ad ogni fase, il segnale viene amplificato fino a quando l’intera trachea non viene interessata” – dice Beachy. “Questa risposta rapida non solo protegge le cellule epiteliali dalla morte, ma attiva anche una risposta rigenerativa”.
I topi privi della capacità di produrre Desert Hedgehog o Gli1 si sono dimostrati molto più vulnerabili all’esposizione al biossido di zolfo, un inquinante ambientale che simula gli effetti dannosi di altre tossine inalate. I ricercatori stanno ora valutando la possibilità di attivare il percorso Hedgehog anche nell’uomo, con l’obiettivo di prevenire i danni polmonari in soggetti esposti a sostanze tossiche presenti nell’aria o a rischio di sviluppare diabete.
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