MADRID, 18 Jun. (EUROPA PRESS) -
Por primera vez los investigadores han mapeado los 'bloques de construcción' de los pulmones humanos y las vías respiratorias, tanto en pacientes con asma como en personas normales, revelando la identidad de cada tipo de célula, creando así el primer borrador del Atlas Celular Humano del pulmón que ha evidenciado un estado celular completamente nuevo que produce moco en pacientes con asma.
La investigación del Instituto Wellcome Sanger, el Centro Médico Universitario de Groninga (Holanda), la asociación Open Targets, la farmacéutica GSK y sus colaboradores, publicada en 'Nature Medicine', señala que los mapas revelan las diferencias entre las vías aéreas asmáticas y las normales e identifican cómo las células del pulmón se comunican entre sí. La comprensión de las células y sus señales podría llevar a encontrar nuevos objetivos de medicamentos para tratar el asma.
El asma es una afección pulmonar común que dificulta la respiración y provoca tos, sibilancias y dificultad para respirar. Es causada por la inflamación de los tubos que transportan el aire dentro y fuera de los pulmones, lo que dificulta la obtención de suficiente oxígeno. El asma afectó a más de 350 millones de personas en todo el mundo en 2015.
Si bien con frecuencia es manejable con medicamentos, el asma puede causar problemas crónicos y existe el riesgo de ataques de asma graves y potencialmente mortales. Por ello, se requiere una mejor comprensión de las células pulmonares sanas y las diferencias con los pulmones asmáticos para desarrollar nuevos medicamentos efectivos.
Para explorar los tipos de células dentro de los pulmones normales y las vías respiratorias superiores, los investigadores utilizaron tecnología de una sola célula para estudiar muestras de 17 personas. Analizaron más de 36.000 células individuales del área nasal y de tres áreas diferentes del pulmón. Esto permitió a los investigadores ver exactamente qué genes estaban activos en cada célula e identificar el tipo de célula específica.
Los investigadores detectaron los diferentes tipos de células y la actividad en muestras de pulmón de seis pacientes con asma, comparándolos con pulmones normales. Descubrieron que había claras diferencias entre las células en los pulmones normales y en los de asmáticos.
Un síntoma del asma es una sobreproducción de moco. Sin embargo, no todas las células responsables de esto eran conocidas. Los investigadores descubrieron en los pulmones asmáticos un nuevo estado celular creador de moco, el estado muco-ciliado, que no se había visto antes.
El doctor Felipe Vieira Braga, primer autor del artículo del Instituto Wellcome Sanger y Open Targets, explica: "Hemos generado un mapa anatómico detallado de las vías respiratorias, que produce el primer borrador de atlas de células pulmonares humanas tanto de personas sanas como asmáticas. Esto nos ha dado una mejor definición de los tipos de células en los pulmones asmáticos y nos ha permitido descubrir un estado celular completamente nuevo en pacientes asmáticos que producen moco ".
El estudio reveló grandes diferencias entre los pulmones normales y los asmáticos, en las células y cómo éstas se comunicaban entre sí. Los pulmones asmáticos tenían muchas más células Th2 inflamatorias, que enviaban la mayoría de las señales celulares en el asma, en comparación con una amplia gama de comunicaciones celulares en los pulmones normales.
El doctor Martijn Nawijn, del Centro Médico Universitario de Groninga, explica que ya sabían "que las células Th2 inflamatorias desempeñaban un papel en el asma, pero solo ahora vemos la dimensión de su influencia. En las personas normales, todo tipo de células se comunican entre sí para mantener el buen funcionamiento de las vías respiratorias --añade--. Pero en los pacientes con asma, casi todas esas interacciones se pierden. En lugar de una red de interacciones, en el asma las células inflamatorias parecen dominar completamente la comunicación en las vías respiratorias".
Conocer los tipos de células en los pulmones asmáticos y cómo se comunican, podría ayudar a los investigadores a buscar nuevos objetivos de fármacos que podrían evitar que las células respondan a las señales inflamatorias y ayudar a restablecer la función pulmonar normal.
Los atlas también revelaron que la ubicación era importante para las células pulmonares. El estudio mostró que las células de diferentes áreas del pulmón tenían actividades celulares muy diferentes. Esto tiene implicaciones adicionales para el estudio de los objetivos farmacológicos y el diseño de ensayos farmacológicos.
Finalmente, la doctora Sarah Teichmann, del Instituto Wellcome Sanger, de la Universidad de Cambridge y de Open Targets, y copresidenta del Comité Organizador de Human Cell Atlas, considera que "el atlas de células pulmonares proporcionará un gran recurso para futuras investigaciones pulmonares y esperamos que permita la identificación de posibles nuevas dianas terapéuticas para el alivio del asma".
