Gli scienziati hanno scoperto un nuovo tipo di cellula nascosta all’interno dei delicati e ramificati passaggi dei polmoni umani. Le nuove cellule svolgono un ruolo vitale nel mantenere in funzione il sistema respiratorio e potrebbero anche ispirare nuovi trattamenti per invertire gli effetti di alcune malattie legate al fumo.
Secondo il nuovo studio, pubblicato su Nature il 30 marzo, le cellule, note come cellule segrete delle vie aeree (RAS), si trovano nei bronchioli, i rami terminali dei bronchi. I bronchioli sono minuscole strutture tubolari di diametro inferiore a 1 mm, da cui derivano altri rami, i dotti alveolari, che terminano negli alveoli polmonari.
Le nuove cellule RAS sono simili alle cellule staminali – cellule “vuote” che si differenziano da qualsiasi altro tipo di cellula nel corpo – e sono in grado di riparare le cellule danneggiate negli alveoli e trasformarsi in nuove cellule. I ricercatori hanno scoperto le cellule RAS dopo essersi stufati dei limiti dei polmoni del topo, usati come modelli del sistema respiratorio umano.
Tuttavia, a causa delle differenze tra i due, gli scienziati hanno cercato di colmare alcune lacune nella conoscenza dei polmoni umani. Per comprendere meglio queste differenze a livello cellulare, il team ha prelevato campioni di tessuto polmonare da donatori umani sani e ha analizzato i geni all’interno delle singole cellule, che hanno rivelato cellule RAS.
“È noto da tempo che le vie aeree del polmone umano sono diverse da quelle del topo“, ha affermato Edward Morrisey, autore principale dello studio e professore alla Perelman School of Medicine dell’Università della Pennsylvania. “Ma le tecnologie innovative ci hanno permesso di identificare tipi cellulari unici solo più recentemente“, aggiunge.
Il team ha anche trovato cellule RAS nei furetti, i cui sistemi respiratori sono più simili agli esseri umani che ai topi. Di conseguenza, il team di ricerca sospetta che la maggior parte dei mammiferi di dimensioni uguali o superiori abbia cellule RAS nei polmoni.
Le funzioni delle cellule RAS
Le cellule RAS svolgono due funzioni principali nei polmoni. In primo luogo, secernono molecole che mantengono il fluido di rivestimento lungo i bronchioli, aiutando a prevenire il collasso delle vie aeree e massimizzare l’efficienza polmonare. In secondo luogo, possono agire come cellule progenitrici per le cellule alveolari di tipo 2 (AT2), un tipo speciale di alveoli che secernono una sostanza chimica utilizzata, in parte, per riparare altri alveoli danneggiati. Una cellula progenitrice è una cellula che ha la capacità di differenziarsi in un altro tipo di cellula, in modo simile al modo in cui le cellule staminali si differenziano dalle altre cellule.
Ciò significa che le cellule RAS svolgono un ruolo vitale nel mantenimento di polmoni sani, secondo il ricercatore. I ricercatori ritengono che le cellule RAS possano svolgere un ruolo chiave nelle malattie legate al fumo come la broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO). La BPCO è il risultato dell’infiammazione delle vie aeree all’interno dei polmoni, che può essere causata dal fumo e, occasionalmente, dall’inquinamento atmosferico. L’infiammazione delle vie aeree rende più difficile per i polmoni assorbire ossigeno adeguato. Di conseguenza, la BPCO ha sintomi simili a quelli dell’asma. Può anche portare a enfisema, con la distruzione permanente degli alveoli, e bronchite cronica, una tosse grave e prolungata, solitamente accompagnata da muco in eccesso.
Ogni anno, più di 3 milioni di persone nel mondo muoiono di BPCO, secondo l’Organizzazione Mondiale della Sanità. In teoria, le cellule RAS dovrebbero prevenire, o almeno alleviare, gli effetti della BPCO riparando gli alveoli danneggiati. Tuttavia, i ricercatori sospettano che il fumo possa danneggiare o addirittura distruggere completamente nuove cellule, portando a malattie come la BPCO.
I farmaci spesso prescritti ai pazienti con BPCO sono antinfiammatori o ossigenoterapia per alleviare i sintomi. Queste sono solo soluzioni temporanee e non hanno la capacità di invertire il danno polmonare. Le cellule RAS potrebbero essere utilizzate per migliorare i trattamenti o addirittura curare la BPCO, se i ricercatori possono sfruttare adeguatamente le loro proprietà rigenerative.
