Najważniejsze
- •Ataki astmy mogą nie tylko wywoływać stan zapalny, ale też mechanicznie przebudowywać tkanki dróg oddechowych, co może mieć trwały charakter.
- •W badaniu z użyciem technologii lung-on-a-chip wykazano nadprodukcję białek macierzy zewnątrzkomórkowej i angiogenezę po powtarzanej kompresji tkanek.
- •Efektem tych zmian jest pogrubienie ścian dróg oddechowych i zwężenie przepływu powietrza, co może utrudniać oddychanie i zmniejszać skuteczność leczenia.
- •Nowe wyniki sugerują, że leczenie astmy powinno uwzględniać nie tylko kontrolę zapalenia, ale także proces przebudowy tkanek wywołany siłami mechanicznymi.
- •Odkrycie może pomóc w projektowaniu przyszłych terapii oraz testowaniu leków w modelach bardziej przypominających ludzkie drogi oddechowe.
Badanie Binghamton University pokazuje, że ataki astmy mogą trwale przebudowywać tkanki dróg oddechowych także pod wpływem sił mechanicznych.
Badania prowadzone przez zespół z Binghamton University wykazały, że ataki astmy mogą prowadzić do trwałych zmian w tkankach dróg oddechowych. Praca, opublikowana 1 lipca 2026 roku w Nature Biomedical Engineering, opisuje mechanizm związany nie tylko ze stanem zapalnym, lecz także z siłami mechanicznymi działającymi na drogi oddechowe podczas napadu.
Zespół kierowany przez asystenta profesora Jungwooka „Jaya” Paeka z Binghamton University pracował nad projektem wspólnie z naukowcami z University of Pennsylvania, University of Toledo i Pacific Northwest National Laboratory. Badacze wykorzystali technologię lung-on-a-chip, czyli mikrofluidyczny model odtwarzający warunki panujące w ludzkich drogach oddechowych. Dzięki temu mogli obserwować, jak komórki reagują na powtarzającą się kompresję, która imituje skurcz oskrzeli podczas ataku astmy.
Wyniki pokazały, że mechaniczne obciążenie prowadzi do nadprodukcji białek tworzących macierz zewnątrzkomórkową, która łączy komórki, oraz do rozrostu naczyń krwionośnych, czyli angiogenezy. Z czasem oba procesy powodują pogrubienie tkanek dróg oddechowych i zwężenie przepływu powietrza. Autorzy badania podkreślili, że po raz pierwszy udało się wykazać wpływ procesu mechanicznego na przebudowę tkanki, w tym włóknienie i angiogenezę, u osób z astmą.
Astma dotyczy około 25 milionów ludzi w USA, czyli mniej więcej 8 proc. populacji. Choroba najczęściej kojarzy się z przewlekłym zapaleniem dróg oddechowych wywoływanym przez alergeny, zanieczyszczenie powietrza, pogodę i inne drażniące czynniki. Objawy obejmują kaszel, świsty i duszność. Do tej pory leczenie koncentrowało się głównie na kontroli stanu zapalnego.
Nowe wyniki przesuwają uwagę także na fizyczny aspekt choroby. Badacze sprawdzali ponadto, czy podawanie leków może modulować aktywność komórek w tym modelu. To ma znaczenie dla dalszych prac nad terapiami, które mogłyby uwzględniać nie tylko zapalenie, ale również przebudowę tkanek wywołaną przez mechaniczne skurcze dróg oddechowych.
Najważniejsze dane i wyniki z badania
| Element | Wartość / opis |
|---|---|
| Miejsce badania | Binghamton University we współpracy z University of Pennsylvania, University of Toledo i Pacific Northwest National Laboratory |
| Data publikacji | 1 lipca 2026 r. w Nature Biomedical Engineering |
| Model badawczy | lung-on-a-chip (mikrofluidyczny model odtwarzający warunki w drogach oddechowych) |
| Badany mechanizm | powtarzana kompresja imitująca skurcz oskrzeli podczas ataku astmy |
| Główne obserwacje | nadprodukcja białek macierzy zewnątrzkomórkowej i angiogeneza |
| Skutek długoterminowy | pogrubienie tkanek dróg oddechowych i zwężenie przepływu powietrza |
| Skala problemu | około 25 mln osób w USA, czyli ok. 8% populacji |
Na podstawie treści artykułu i opisu badań cytowanych w źródłach Binghamton University, Penn Today, Respiratory Therapy i BioTechniques.
Zatorowość płucna - rozmowa z prof. Piotrem Pruszczykiem i prof. Marcinem Kurzyną
Jak atak astmy może przebudowywać drogi oddechowe?
Opracowanie na podstawie badania z Nature Biomedical Engineering oraz materiałów Binghamton University i Penn Today.
Słownik pojęć
- Lung-on-a-chip
- Mikrofluidyczny model laboratoryjny odtwarzający warunki panujące w ludzkich narządach, używany do badania procesów chorobowych.
- Macierz zewnątrzkomórkowa
- Sieć białek i innych cząsteczek otaczających komórki, która wspiera ich budowę i funkcjonowanie.
- Angiogeneza
- Tworzenie nowych naczyń krwionośnych z już istniejących.
- Fibroza
- Proces nadmiernego tworzenia tkanki łącznej, prowadzący do jej sztywnienia i pogrubienia.
- Remodeling dróg oddechowych
- Trwałe zmiany struktury ścian oskrzeli i innych tkanek oddechowych, które mogą pogarszać drożność.
- Stres mechaniczny
- Siły fizyczne działające na komórki i tkanki, które mogą zmieniać ich funkcję i strukturę.
