Is suiker de sleutel tot het behandelen van longproblemen?
Nieuw onderzoek uitgevoerd in muismodellen suggereert dat de beschikbaarheid van glucose (een eenvoudige suiker) in de longomgeving de immuunrespons zou kunnen beïnvloeden. De auteurs van het onderzoek zijn van mening dat we deze informatie mogelijk kunnen gebruiken om betere therapieën voor luchtwegaandoeningen te ontwikkelen.
Miljoenen mensen in de Verenigde Staten en over de hele wereld leven met chronische aandoeningen van de luchtwegen.
Volgens het Office of Disease Prevention and Health Promotion hebben bijvoorbeeld 25 miljoen mensen in de VS astma, een chronische ademhalingsaandoening die wordt gekenmerkt door kortademigheid.
Omdat zoveel mensen hun ademhalingsgezondheid zorgvuldig moeten beheren, zijn onderzoekers constant op zoek naar ontdekkingen die tot nieuwe, betere therapieën kunnen leiden.
Nu heeft een studie uitgevoerd bij muizen - geleid door onderzoekers van de Universiteit van Manchester in het Verenigd Koninkrijk - een intrigerend verband gevonden tussen de aanwezigheid van glucose in de longomgeving en het gedrag van macrofagen, die gespecialiseerde immuuncellen zijn die ontstekingen kunnen veroorzaken. .
De bevindingen van het onderzoek - die in het tijdschrift voorkomen Nature Immunology - suggereren dat enerzijds het blokkeren van suikerreceptoren in de longen de ontsteking bij chronische ademhalingsaandoeningen kan helpen verminderen en dat anderzijds het verhogen van de glucosespiegels in de longomgeving de immuunrespons bij mensen met bepaalde luchtweginfecties zou kunnen vergemakkelijken.
Dit onderzoek ontving fondsen van talrijke supporters, waaronder onderzoeksinstellingen, non-profitorganisaties en farmaceutische bedrijven: de Wellcome Trust in Londen, de Medical Research Council van het VK en de Biotechnology and Biological Sciences Research Council, de National Institutes of Health (NIH) in de VS, Astma UK en AstraZeneca.
"Luchtwegaandoeningen veroorzaken vreselijk lijden in zowel de ontwikkelingslanden als de ontwikkelde wereld", merkt de hoofdonderzoeker van het onderzoek op, prof. Andrew MacDonald, Ph.D., van de Universiteit van Manchester.
"Het idee dat het veranderen van de glucosespiegels in de longen ooit een cruciale factor zou kunnen zijn bij [de] behandeling van deze aandoeningen, is enorm opwindend", vervolgt hij.
Een intrigerende vondst
Door met muismodellen te werken, concentreerden de onderzoekers zich op de rol die een speciaal type immuuncellen - de macrofagen - spelen bij ademhalingsproblemen en wat hun reactie zou kunnen beïnvloeden.
Macrofagen zijn witte bloedcellen en hun belangrijkste rol is het identificeren en vernietigen van potentieel schadelijke externe lichamen, zoals bacteriën, evenals cellulair afval dat schadelijk zou kunnen worden als het zich te veel ophoopt.
In de huidige studie vonden de wetenschappers een interessant verband tussen de activiteit van macrofagen in de longen en de aanwezigheid van glucose, een belangrijke cellulaire voedingsstof.
Prof.MacDonald en het team behandelden de muizen met interleukine-4, een eiwit dat signalen naar immuuncellen stuurt, waardoor hun reactie meestal wordt geactiveerd.
Tot hun grote verbazing ontdekten de onderzoekers dat de macrofagen die geen glucose konden opnemen, niet reageerden op interleukine-4 zoals ze hadden verwacht.
"Tijdens een ontsteking van het type dat wordt waargenomen bij astma en parasitaire worminfecties, lijkt het erop dat glucose en [het] gebruik van glucose de macrofaagactivering in de longen regelen", merkt prof. MacDonald op.
"Ontsteking is altijd een delicate evenwichtsoefening", vertelde de onderzoeker Medisch nieuws vandaag. "Te veel kan ons beschadigen, te weinig stelt ons bloot aan infecties, maar het vermogen van cellen om glucose op te nemen of te gebruiken is een ander gebied dat kan worden misbruikt om dat evenwicht te verfijnen", legde hij uit.
De kwestie van ‘macrofagen bij muizen en mannen’
Het team heeft echter tot nu toe alleen het verband waargenomen tussen glucoseopname in macrofagen en ontstekingsreacties bij knaagdieren. In de toekomst, erkennen de onderzoekers, zullen ze moeten bevestigen of hetzelfde geldt voor mensen.
"Aangezien dit een fundamentele studie bij muizen is, zijn klinische toepassingen echt ver van nu verwijderd en zou er nog veel meer onderzoek met menselijke cellen nodig zijn", vertelde prof. MacDonald ons.
Hij waarschuwde ook dat onderzoekers nog steeds een vrij beperkt begrip hebben van hoe macrofagen werken in menselijke longen en dat dit een gat is dat wetenschappers in de toekomst zullen moeten aanpakken.
"Een beperking die we momenteel hebben, is het basiskennis van de complexiteit en diversiteit van menselijke luchtwegmacrofagen en hoe dit zich verhoudt tot wat we weten bij muizen," zei prof. MacDonald.
"Macrofagen bij muizen en mannen zijn zeer vergelijkbare celtypen, maar er kunnen natuurlijk belangrijke verschillen zijn in de manier waarop ze glucose opnemen of gebruiken, en dit zal heel belangrijk zijn om zoveel mogelijk te onderzoeken en te begrijpen voordat we proberen om mensen te ontwikkelen. therapieën van deze ontdekking. "
Prof. Andrew MacDonald, Ph.D.
Toch suggereren de huidige bevindingen volgens de onderzoekers dat er mogelijk een manier is om glucosespiegels in de longen te beïnvloeden om macrofaagactiviteit te manipuleren als onderdeel van behandelingen voor verschillende longproblemen.
Kan suikerinhalatietherapie werken?
'Onze gegevens', zei prof. MacDonald MNT, "Suggereren dat toekomstige ontwikkeling van therapieën gericht op glucose een manier zou kunnen zijn om ontstekingen in de luchtwegen te reguleren."
Hij legde ons bijvoorbeeld uit: "In omstandigheden waarin een ontsteking schadelijk kan zijn, zoals astma, kan het blokkeren van het vermogen van immuuncellen om glucose op te nemen worden gebruikt om schadelijke ontstekingen te verminderen."
"Aan de andere kant", vervolgde hij, "in omstandigheden waarin er behoefte is aan verhoogde activering van immuuncellen, bijvoorbeeld om een infectieus agens te doden, zoals de bacteriën die tuberculose veroorzaken, kan de toediening van glucose worden gebruikt om voor een korte tijd gunstige ontstekingen verhogen. "
De onderzoekers beweren dat kortdurende inhalatietherapie in de toekomst een nuttige benadering zou kunnen worden bij de behandeling van ademhalingsproblemen. Maar eerst moeten we precies begrijpen hoe we deze nieuwe kennis kunnen toepassen.
