Hur cigarettrök orsakar KOL att hänga på efter att rökningen slutar
Kronisk obstruktiv lungsjukdom (KOL) är den tredje största dödsorsaken i USA.
 Bild av StockSnap 

Rökning är den vanligaste orsaken till kronisk obstruktiv lungsjukdom, ett ofta dödligt andningsbesvär som drabbar miljoner av amerikaner. Men för många patienter som lever med KOL är det inte slut på striden att sluta röka.

Cigarettrök är en komplex blandning av gaser, kemikalier och till och med bakterier. När det kommer in i lungorna genererar det ett inflammatoriskt svar ungefär som lunginflammation.

Inflammatoriska celler rensas normalt från lungorna när en infektion slutar eller en patient slutar röka, men hos patienter med KOL kan dessa celler kvarstå i flera år. Destruktiva enzymer som produceras av dessa celler - avsedda att förstöra bakterier - orsakar progressiv lungskada och andningssvikt som är kännetecknande för KOL.

Det har varit ett mysterium varför dessa celler fortsätter att utlösa inflammation i lungorna efter att människor slutat röka. Nu, nytt forskning tyder på en defekt i immunsystemet orsakad av cigarettrök är att skylla på. Cigarett rök omprogrammerar cellerna i luftvägarna, vilket gör lungorna hos KOL-patienter som har slutat röka mer mottagliga för bakterieinvasion.


innerself prenumerera grafik


Bra staket gör goda grannar

Lungorna bombas kontinuerligt av inhalerade bakterier och andra irriterande ämnen. Samtidigt har de i uppdrag att få syre in i blodomloppet, så de kan inte ha en ogenomtränglig fysisk barriär som hud.

För att lösa detta dilemma har lungorna utvecklat ett flerstegs försvarssystem. En nyckelkomponent i detta system är en antikropp som kallas sekretorisk IgA. Dessa antikroppar hakar fast på bakterier för att förhindra att de invaderar lungorna. Sekretorisk IgA dödar inte mikrober direkt, men det hindrar dem från att utlösa ett skadligt immunsvar innan de kan rensas av andra mekanismer.

Illustration av hur SIgA fungerar i en persons luftväg. Våra luftvägar är fodrade med ett lager av celler som kallas luftvägsepitel. När bakterier och andra bakterier inandas är ett sätt som luftvägsepitel skyddar sig genom att transportera sekretoriskt immunglobulin A (SIgA) till luftvägsytan. SIgA fäster vid bakterier för att förhindra att de invaderar och orsakar inflammation. SIgA tillverkas av plasmaceller under luftvägsepitelet och transporteras av polymera immunglobulinreceptorer. Personer med KOL saknar SIgA i sina luftvägar, vilket möjliggör bakteriell invasion, inflammation och lungskador. Dayana Espinoza / Vanderbilt University, CC BY-ND

Hos patienter med KOL är lägre nivåer av polymer immunoglobulinreceptor och sekretorisk IgA ger bakterier lättare tillgång till luftvägsytan, utlöser ett inflammatoriskt svar som kvarstår efter att patienten slutat röka.

Möss som har manipulerats genetiskt för att sakna sekretorisk IgA utvecklar också inflammation och ett mönster av lungskador som liknar patienter med KOL. Antibiotika kan hindra dem från att utveckla lungsjukdom, vilket tyder på att bakterier orsakar fortsatt inflammation efter att rökningen slutar.

Det tveeggade svärdet av antiinflammatoriska medel

Eftersom inflammation är central för KOL är det vettigt att antiinflammatoriska terapier kan vara fördelaktiga. Patienter med KOL är emellertid också mottagliga för lunginfektioner och antiinflammatoriska medel riskerar att inaktivera kroppens naturliga försvar mot infektion. Hotet är mer än teoretiskt: A klinisk prövning studera ett antiinflammatoriskt läkemedel som kallas rituximab stoppades tidigt på grund av en ökad frekvens av lunginfektioner.

Många antibiotika har också allvarliga biverkningar när de tas kroniskt, och långvarig användning kan uppmuntra tillväxt av bakterier som är resistenta mot dessa läkemedel.

Hur cigarettrök får Copd att hänga på efter att rökningen slutar
National Heart, Lung and Blood Institute

Ett nytt mål för behandling av KOL?

När vi studerade möss som saknade sekretorisk IgA fann vårt forskargrupp vid Vanderbilt University Medical Center och kollegor vid University of Florida nyligen att dessa möss har ökat antalet relativt ovanliga typer av celler som kallas monocyt-härledda dendritceller, eller moDC, i lungorna.

Dendritceller förstör inte bakterier direkt, men de ringer larmet om att en bakteriell infektion brygger och samordnar det efterföljande immunsvaret. Till skillnad från typiska dendritiska celler börjar moDCs sina liv som en annan celltyp, kallad monocyt. Men när kronisk inflammation börjar, kan de bli en typ av dendritcell.

Vi visade att hos möss som är genetiskt konstruerade för att sakna sekretorisk IgA, moDC aktiverar T-lymfocyter - vita blodkroppar som bekämpar virus och kan förstöra celler i processen - och dessa T-lymfocyter skadar i sin tur lungorna. Dessa data antydde att moDC också kan samordna ett patologiskt immunsvar hos patienter med KOL som också saknar sekretorisk IgA i luftvägarna.

Eftersom det inte var känt att moDC existerade i mänskliga lungor, vi använt en banbrytande teknik som kallas masscytometri för att upptäcka dem. Det gör att vi kan skilja moDC från andra celltyper som verkar mycket lika under ett mikroskop.

Liksom sekretoriska IgA-bristande möss fann vi att humana KOL-patienter som saknade sekretorisk IgA hade ökat antalet moDC i lungorna. Tillsammans antyder dessa data att förlust av sekretorisk IgA gör luftvägarna mer mottagliga för bakterieinvasion, vilket aktiverar moDC för att driva pågående lunginflammation. Därför kan inriktning på moDC genom medicinska behandlingar blockera inflammation och lungskador hos patienter med KOL.

Nya läkemedel behövs akut för KOL

Det finns fortfarande många frågor att svara på, inklusive hur man bäst kan rikta in sig på moDC. Det återstår också att se om en sådan strategi skulle äventyra KOL-patienters förmåga att försvara sig mot infektion.

Men för en så vanlig och försvagande sjukdom som KOL, kommer potentiella nya läkemedelsmål som ett friskt andetag.

KOL är fjärde ledande dödsorsaken i USA och tredje ledande dödsorsaken över hela världen. Medan många läkemedel är tillgängliga för att minska symtom och sjukhusvistelse hos patienter med KOL, har ingen visat sig förlänga livet.

De flesta patienter med KOL dör inte av det, men de som lever med KOL lider av kronisk andfåddhet som negativt påverkar deras livskvalitet. KOLS börda känns inte bara av enskilda patienter utan av familjer, arbetsplatser och ekonomier.

Även om cigarettrökning är sjunker i USA, dom är ökar i många andra länder, vilket gör KOL till en global hälsofråga.Avlyssningen

Om författaren

Bradley Richmond, biträdande professor i medicin, Vanderbilt University

Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.

Relaterade böcker:

Kroppen håller poängen: Hjärnans själ och kropp i läkningen av trauma

av Bessel van der Kolk

Den här boken utforskar sambanden mellan trauma och fysisk och mental hälsa, och erbjuder insikter och strategier för läkning och återhämtning.

Klicka för mer info eller för att beställa

Breath: The New Science of a Lost Art

av James Nestor

Den här boken utforskar vetenskapen och praktiken av andning, och erbjuder insikter och tekniker för att förbättra fysisk och mental hälsa.

Klicka för mer info eller för att beställa

Växtparadoxen: de dolda farorna i "hälsosam" mat som orsakar sjukdomar och viktökning

av Steven R. Gundry

Den här boken utforskar kopplingarna mellan kost, hälsa och sjukdomar, och erbjuder insikter och strategier för att förbättra övergripande hälsa och välbefinnande.

Klicka för mer info eller för att beställa

Immunitetskoden: Det nya paradigmet för verklig hälsa och radikal anti-aging

av Joel Greene

Den här boken erbjuder ett nytt perspektiv på hälsa och immunitet, som bygger på principer för epigenetik och erbjuder insikter och strategier för att optimera hälsa och åldrande.

Klicka för mer info eller för att beställa

Den kompletta guiden till fasta: läka din kropp genom intermittent, varannan dag och förlängd fasta

av Dr Jason Fung och Jimmy Moore

Den här boken utforskar vetenskapen och praktiken av fasta och erbjuder insikter och strategier för att förbättra övergripande hälsa och välbefinnande.

Klicka för mer info eller för att beställa