Исследователи из University of Alabama at Birmingham впервые показали, что фиброз легких может быть устранен с помощью лекарственного воздействия на метаболизм клеток мишеней.

Фиброз легких может возникает после повреждений легких инфекциями, радиацией или химиотерапией или его причина может оставаться неизвестной в случает идипатического фиброза лёгких (IPF). IPF является прогрессирующим и в конечном итоге фатальным легочным нарушением, которое затрагивает более 150000 пациентов ежегодно в США и более 5 миллионов во всем мире.

В экспериментах с использованием легочной ткани от пациентов с IPF, легочных фибробластов мышей и мышей, моделирующих фиброз легких исследователи установили ослабление легочного фиброза и определили лежащие в основе клеточные механизмы, на которые влияет лекарственное лечение.

Интересно, что лекарство. которое ускоряет устранение легочного фиброза является metformin, который является безопасным и широко используемым агентом для лечения независимого от инсулина диабета.

Исследование сконцентрировалось на AMP-activated protein kinase (AMPK), ферменте, который определяет энергетическое состояние в клетке и регулирует метаболизм. Исследователи установили, что активность AMPK была ниже в миофибробластах внутри фибротических регионов ткани легких человека от IPF пациентов. Миофибробласты откладывают волокна внеклеточного коллагена, что составляет часть фиброзного процесса. Эти миофибробласты метаболически активны и устойчивы к запрограммированной клеточной гибели, наз. апоптозом, естественного процесса, устраняющего более 50 миллиардов поврежденных или старых клеток ежедневно у взрослых.

Активация AMPK в миофибробластах из легких пациентов с IPF, с использованием лекарства metformin или др. активатора, наз. AICAR, приводила к снижению фибротической активности. Активация AMPK также усиливала продукцию новых митохондрий, клеточных органелл, продуцирующих энергию, в миофибробластах и это нормализовало клеточную чувствительность к апоптозу.

Используя мышиную модель легочного фиброза, вызываемого противораковым лекарством bleomycin, исследователи установили, что воздействие metformin, начиная с трех недель после повреждения легких и в продолжении последующих 5 недель ускоряло избавление от хорошо развитого фиброза. Такого избавления не наблюдалось у нокаутных по AMPK мышей, демонстрируя, что эффект metformin является AMPK-зависимым.

"Итак, наше исследование подтвердило концепцию, что AMPK может действовать, как критический метаболический переключатель, способствуя рассасыванию уже возникшего фиброза, благодаря сдвигу баланса с анаболитического к катаболитическому метаболизму," писали исследователи. "Кроме того, мы подтвердили концепцию, что активация AMPK с помощью metformin или др. фармакологических агентов, которые активируют эти пути устранения фиброза, может быть пригодной в качестве терапевтической стратегии прогрессирующих фибротических нарушений."