Регенерация на бял дроб

Последните проучвания показват, че дихателната система има широка способност да реагира на наранявания и да регенерира изгубени или повредени клетки. Непромененият бял дроб е забележително спокоен, но след нараняване или увреждане прогениторните популации могат да бъдат активирани или оставащите клетки могат да влязат отново в клетъчния цикъл. Техники, включващи проследяване на клетъчните линии и транскриптомен анализ, са осигурили нови и вълнуващи прозрения за това как белите дробове и трахеята се възстановяват в отговор на нараняване и са позволили идентифицирането на пътища, важни за развитието и регенерация на бял дроб.

Белият дроб се предполага, че има ограничен репаративен капацитет и чувствителност към белези. Сега е известно, че белите дробове имат забележителен репаративен капацитет, когато е необходимо, и белези или фиброза след увреждане на белите дробове могат да се появят рядко. По този начин тъканите на белия дроб могат да бъдат категоризирани като притежаващи факултативни прогениторни клетъчни популации, които могат да бъдат индуцирани да пролиферират в отговор на увреждане, както и да се диференцират в един или повече клетъчни типове. Този отговор е различен от този на органите, които показват или високи нива на клетъчен оборот или органи, в които има малък капацитет за регенерация на бял дроб дори след нараняване, като сърцето и мозъка.

Белият дроб съдържа до 40 отделни клетъчни популации. Някои от тези клетки могат да притежават локален регенеративен потенциал. Клетките от алвеоларен тип II функционират главно за секретиране на повърхностно активно вещество, докато клетките от тип I позволяват обмен на газ между алвеоларни и капилярни мрежи. И двата типа клетки са диференцирани клетъчни типове, въпреки че тип II запазват известна пластичност и могат да се диференцират в епителни клетки.

В регенерацията на алвеоларния епител се наблюдават нюансите от пълно възстанояване на структурата и функцията до развитие на фиброза. За пълнотата на регенерацията значение имат увреждането на базалните мембрани и степента на некроза. При големи дефекти разраства съединителна тъкан. Мезенхимните клетки от алвеоларните септи пролиферират, диференцират се във фибробласти и миофибробласти и мигрират в алвеоларните пространства, като отделят предимно колаген тип I и протеогликани. Краен резултат от регенерацията е образуването на цикатрикс. Установено е, че в белите дробове на деца до 8-годишна възраст непрекъснато се образуват нови алвеоли. При възрастни индивиди това е невъзможно.

Изследвания, проведени с белязан тимидин показват, че регенерацията на пневмоцитите е за сметка на тези от тип II. Те се делят бързо и покриват оголената базална мембрана. Някои от тях се превръщат в пневмоцити тип I, като загубват микровилите и ламеларните си структури и стават по-плоски. При бурна регенерация алвеолите могат частично или изцяло да бъдат изпълнени с пневмоцити тип II.

Ако се резецира цял бял дроб или част от него възстановяването става за сметка на хипертрофията на останалия паренхим и пролиферацията на клетъчните елементи от алвеоларната стена. По този начин нарушената белодробна функция се компенсира и обезпечава от пролиферативни процеси на клетъчно и вътреклетъчно ниво.