Νέα ελπίδα για την ιδιοπαθή πνευμονική ίνωση: Έλληνας επιστήμονας αποκαλύπτει τον ρόλο του μικροβιώματος και του TLR5

Η ιδιοπαθής πνευμονική ίνωση, μια σπάνια και απειλητική για τη ζωή πνευμονοπάθεια, αποτελεί μυστήριο για τους επιστήμονες, καθώς οι αιτίες της είναι άγνωστες και οι θεραπείες περιορισμένες μόνο στην επιβράδυνση της εξέλιξής της. Μια διεθνής ερευνητική ομάδα, με επικεφαλής τον Έλληνα πνευμονολόγο Σταύρο Γαραντζιώτη, φωτίζει άγνωστες μέχρι σήμερα αιτίες πίσω από την ασθένεια και υποδεικνύει πιθανές θεραπευτικές επιλογές.

Στην ιδιοπαθή πνευμονική ίνωση δημιουργούνται ουλές στους πνεύμονες, οι οποίες οδηγούν σε προοδευτική και μη αναστρέψιμη καταστροφή των πνευμόνων και τελικά αναπνευστική ανεπάρκεια. Τα συμπτώματα είναι κοινά: οι περισσότεροι ασθενείς αρχικά παρουσιάζουν δύσπνοια, ξηρό βήχα και κόπωση. Πολλές φορές, όμως, αποδίδονται λανθασμένα στη γήρανση, σε καρδιακές παθήσεις ή στη χρόνια αποφρακτική πνευμονοπάθεια.

Παρότι θεωρείται σπάνια πάθηση, η ιδιοπαθής πνευμονική ίνωση πιθανότατα είναι συχνότερη από όσο πιστεύουμε. Στον γενικό πληθυσμό υπολογίζεται ότι αφορά περίπου έναν άνθρωπο ανά 5.000 έως 10.000 κατοίκους, όμως η συχνότητά της αυξάνεται σημαντικά μετά τα 50 έτη, ιδιαίτερα στους άνδρες.

Ο πνευμονολόγος Σταύρος Γαραντζιώτης, ερευνητής στο Εθνικό Ινστιτούτο Επιστημών Περιβαλλοντικής Υγείας των ΗΠΑ, αποφάσισε να ασχοληθεί ερευνητικά με την ασθένεια λόγω της άσχημης πρόγνωσής της. «Όταν ως γιατρός βλέπεις ότι δεν μπορείς να κάνεις πολλά πράγματα για τους ασθενείς, αυτό σε οδηγεί να πεις ότι θέλω να βοηθήσω και το καλύτερο που μπορείς να κάνεις είναι να καταλάβεις τους μηχανισμούς πίσω από την ασθένεια», εξηγεί στο ΑΠΕ-ΜΠΕ.

«Η Ιατρική», συμπληρώνει, «δεν είναι πια εμπειρική, δεν καθορίζουμε τις ασθένειες από τα συμπτώματα. Καταλαβαίνουμε ότι ο κάθε ασθενής είναι διαφορετικός και προσπαθούμε να καταλάβουμε τους μηχανισμούς που οδηγούν στην ασθένεια για να μπορέσουμε να τις θεραπεύσουμε μηχανιστικά, δηλαδή να καταλάβουμε τι οδηγεί τον κάθε ασθενή στην ασθένεια, και να δώσουμε φαρμακευτική αγωγή που θα θεραπεύσει τη ρίζα του προβλήματος. Εάν καταλάβεις από πού προέρχεται η ασθένεια, μπορείς να τη θεραπεύσεις με μεγαλύτερη ακρίβεια». 

Αν και η ιδιοπαθής πνευμονική ίνωση είναι νόσος άγνωστης αιτιολογίας, υπάρχουν ορισμένοι παράγοντες κινδύνου που σχετίζονται με αυτή, όπως το κάπνισμα και η έκθεση σε περιβαλλοντικές μολύνσεις. Η έρευνα, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό «Science Translational Medicine», φέρνει στο προσκήνιο έναν μέχρι πρότινος άγνωστο παράγοντα: το μικροβίωμα των πνευμόνων.

Για πολλά χρόνια υπήρχε η πεποίθηση ότι οι πνεύμονες ήταν αποστειρωμένοι και δεν φιλοξενούσαν μικροοργανισμούς. Σήμερα, η επιστήμη έχει δείξει ότι συμβαίνει ακριβώς το αντίθετο. Οι πνεύμονες βρίσκονται σε συνεχή επαφή με το περιβάλλον. Ενώ η καρδιά και οι νεφροί προστατεύονται μέσα στο σώμα, οι πνεύμονες εκτίθενται καθημερινά σε ό,τι αναπνέουμε: καπνό, ατμοσφαιρική ρύπανση, σωματίδια και μικρόβια. Η ομάδα του κ. Γαραντζιώτη εντόπισε ότι οι περιβαλλοντικές βλάβες, όπως το κάπνισμα, ενδέχεται να διαταράσσουν την ισορροπία των μικροβίων στους πνεύμονες, δημιουργώντας μια χρόνια φλεγμονή που τελικά οδηγεί στις καταστροφικές ουλές.

Στο επίκεντρο της έρευνας βρέθηκε ένας υποδοχέας του ανοσοποιητικού συστήματος, ο TLR5, ο οποίος είναι σημαντικός για την αναγνώριση και αντιμετώπιση βακτηρίων. Οι ερευνητές ανέλυσαν γενετικά δεδομένα από δύο μεγάλες ομάδες συμμετεχόντων, συνολικά περισσότερους από 1.100 ασθενείς με ιδιοπαθή πνευμονική ίνωση και περίπου 2.500 υγιείς ανθρώπους. Παρατήρησαν μια σαφή σύνδεση μεταξύ της εμφάνισης ιδιοπαθούς πνευμονικής ίνωσης και της ανεπάρκειας του υποδοχέα TLR5.

Για να αποδείξουν ότι αυτός ο συσχετισμός ισχύει, συνέχισαν την έρευνα με πειράματα σε ποντίκια και επιβεβαίωσαν τον προστατευτικό ρόλο του υποδοχέα: όσα δεν είχαν ενεργό υποδοχέα TLR5 ήταν πιο ευάλωτα στην πνευμονική ίνωση. Στη συνέχεια διαπίστωσαν ότι η χορήγηση μιας συγκεκριμένης βακτηριακής πρωτεΐνης ενεργοποιεί τον υποδοχέα και τότε αυτός λειτουργεί ως φυσικό αντιβιοτικό, προστατεύοντας τα ζωικά μοντέλα από την εκδήλωση πνευμονικής ίνωσης.

Ο TLR5 ασπίδα και στη ΧΑΠ

Σε επόμενη έρευνα της ίδιας ομάδας, που είναι υπό δημοσίευση, εντοπίστηκε μάλιστα ότι ο υποδοχέας TLR5 έχει προστατευτικό ρόλο σε άλλες πνευμονικές παθήσεις που σχετίζονται με βακτηριακή υπερανάπτυξη, όπως η χρόνια αποφρακτική πνευμονοπάθεια (ΧΑΠ). Η έρευνα αυτή, που έγινε σε ασθενείς με ΧΑΠ, σε ανθρώπινα κύτταρα στο εργαστήριο και σε ζωικά μοντέλα, εντόπισε ότι η υψηλή έκφραση του TLR5 στους πνεύμονες συσχετίστηκε επίσης με μειωμένη έκφραση δεικτών φλεγμονής στο αίμα αυτών των ασθενών.

Την ίδια ώρα, εντοπίστηκε ότι ο καπνός του τσιγάρου καταστέλλει την έκφραση του TLR5 στα επιθήλια των αεραγωγών. Αυτά τα αποτελέσματα, επισημαίνει ο κ. Γαραντζιώτης στο ΑΠΕ-ΜΠΕ, δείχνουν ότι η ενεργοποίηση του TLR5 μπορεί να βελτιώσει τη λειτουργία των πνευμόνων και επίσης υποδηλώνουν ότι ένας πιθανός τρόπος με τον οποίο ο καπνός του τσιγάρου βλάπτει τους πνεύμονες είναι η καταστολή της λειτουργίας του TLR5, η οποία στη συνέχεια οδηγεί σε μειωμένη υγεία των πνευμόνων και αυξημένη βακτηριακή ανάπτυξη.

Πιθανές θεραπευτικές επιλογές

Το επόμενο στάδιο της έρευνας θα είναι να εντοπιστεί ποια αντιβιοτικά μπορούν να βοηθήσουν στην καταπολέμηση των μικροβίων και άρα στη θεραπεία των ασθενών, αλλά και αν η ενεργοποίηση του υποδοχέα TLR5 με φαρμακευτικά μέσα μπορεί να έχει προστατευτικό χαρακτήρα.

Γεννημένος και μεγαλωμένος στην Αθήνα ο Σταύρος Γαραντζιώτης σπούδασε Ιατρική στο Πανεπιστήμιο Albert-Ludwigs στη Γερμανία και συνέχισε με ειδικότητα στις ΗΠΑ, Παθολογίας στο Albert Einstein College of Medicine στη Νέα Υόρκη και Πνευμονολογίας στο Πανεπιστήμιο Duke στη Βόρεια Καρολίνα. Για περίπου 15 χρόνια διετέλεσε διευθυντής του Κέντρου Κλινικών Ερευνών του Εθνικού Ινστιτούτου Επιστημών Περιβαλλοντικής Υγείας των ΗΠΑ.

Η πνευμονολογία τον κέρδισε ως ειδικότητα, γιατί θεωρεί ότι οι πνεύμονες είναι ένα από τα πιο ενδιαφέροντα όργανα. Όπως περιγράφει στο ΑΠΕ-ΜΠΕ, «οι περισσότεροι ίσως νομίζουν ότι έχει μόνο μία λειτουργία, η οποία είναι να μας δίνει οξυγόνο. Αλλά αυτό δεν είναι αλήθεια. Οι πνεύμονες έχουν πολλές λειτουργίες, είναι μέρος του ανοσοποιητικού συστήματος. Μαζί με την καρδιά είναι τα μόνα δύο όργανα που έρχονται σε επαφή με το 100% του αίματός μας. Έτσι, ό,τι αναπνέουμε μέσω των πνευμόνων, μπορεί να εκθέσει το αίμα. Γι’ αυτό λοιπόν, έχει μεγάλη επίδραση στην υγεία του ανθρώπου, διότι ακριβώς μετά από το δέρμα, είναι το μεγαλύτερο μέρος στο οποίο συσχετιζόμαστε με το περιβάλλον».