Результаты будут опубликованы в выпуске журнала Alcoholism: Clinical & Experimental Research за ноябрь 2013 г. и в настоящее время доступны на сайте Early View.
«Макрофаги происходят из моноцитов, подмножества лейкоцитов, присутствующих в организме», – объяснила Стефания А. Кормье, доцент педиатрии, в настоящее время работающий в Центре медицинских наук Университета Теннесси, а также автор-корреспондент исследования. «В нормальных условиях моноциты проникают в ткани тела и превращаются в макрофаги. В тканях они выполняют действия, необходимые для поддержания нормальных функций, и, наряду с другими резидентными иммунными клетками тканей, обеспечивают начальный уровень защиты от вторжения патогенов.
AM, присутствующие в больших и малых дыхательных путях легких, выделяют факторы, которые способствуют нормальному функционированию дыхательных путей, а также выполняют вспомогательную роль, поглощая и удаляя вдыхаемый мусор и мертвые клетки из дыхательных путей."
«В легких есть сотни миллионов макрофагов», – добавил Джордж Лейкауф, профессор кафедры гигиены окружающей среды и гигиены труда в Университете Питтсбурга. "Термин происходит от слова макрос = большой + фаг = клетка, которая ест. Их основная задача – «поедать» или фагоцитировать бактерии и частицы, попадающие на альвеолярную поверхность. Как только бактерии поглощаются, макрофаги убивают бактерии. Когда поглощаются частицы, которые не могут быть переварены, макрофаги удерживают частицы, а затем перемещаются по дыхательным путям, чтобы удалить частицы из легких.
У людей альвеолярная поверхность размером с теннисное ядро, поэтому на эти клетки ложится огромная ответственность. Обычно макрофаги очень эффективны и убивают все бактерии, поэтому альвеолярная область стерильна. Однако в случае компрометации макрофаг не может справиться с этой задачей, и бактерии начинают расти. Это может привести к инфекции нижних дыхательных путей, такой как пневмония, которая является третьей по значимости причиной смерти в США."
«Хотя исследования еще не определили точные механизмы того, как потребление алкоголя увеличивает уровни активных форм кислорода в легких, мы знаем, что алкоголь изменяет многочисленные процессы на клеточном уровне», – сказал Кормье. «В частности, часть принятого алкоголя метаболизируется в легких путем детоксикации, который менее эффективен, чем основной путь метаболизма, используемый в печени.
Этот менее эффективный путь производит реактивные продукты, которые должны далее метаболизироваться в клетке, используя антиоксиданты, доступные в клетке. Алкоголь также снижает способность клеток восполнять эти антиоксиданты.
В результате количество активных форм кислорода увеличивается в клетке, где они вступают в реакцию с клеточными компонентами, изменяя или полностью нарушая их функции. Этот цикл продолжается с ежедневным потреблением алкоголя, что напрямую увеличивает окислительный стресс, а также снижает способность наших клеток поддерживать и повышать антиоксидантную защиту."
Кормье и ее коллеги кормили мышей C57BL6 того же возраста и пола жидкой диетой, которая содержала либо алкоголь, либо изокалорийную замену в течение восьми недель. В течение последних двух недель мыши из обеих групп подвергались воздействию ТЧ, полученного при сжигании.
Затем авторы исследования оценили количество AM, созревание и статус поляризации; кроме того, как инвазивные, так и неинвазивные методы использовались для оценки легочной функции и ее корреляции с гистоморфологическими оценками структуры дыхательных путей и отложением матрикса.
«Мы уже знали, что ТЧ, полученные из автомобильных, промышленных, опасных отходов и других процессов сжигания, усугубляют существующее заболевание легких и могут предрасполагать детей и других восприимчивых людей к легочным заболеваниям, таким как астма», – сказал Кормье. «Здесь мы обнаружили, что хроническое употребление алкоголя в сочетании с воздействием ТЧ резко снижает антиоксидантную защиту легких по сравнению с потреблением алкоголя или воздействием только ТЧ.
Это сопровождалось уменьшением количества AM в легких сразу после воздействия PM. Кроме того, AM, которые присутствовали в дыхательных путях после воздействия как алкоголя, так и PM, [имели] резко измененную функцию.
В совокупности хроническое употребление алкоголя усиливает эффекты воздействия ТЧ и ускоряет ухудшение функции легких из-за воздействия ТЧ."
«Это исследование уникально тем, что – путем совместного изучения сочетанного воздействия чрезмерного количества алкоголя и вдыхаемых частиц – исследование приближается к человеческому опыту в том, что мы часто подвергаемся более чем одному неблагоприятному образу жизни или факторам риска окружающей среды», добавил Лейкауф. "Результаты показывают, что эти два события могут вызвать повреждение легочной ткани и снизить способность мышей дышать. Хотя эффекты невелики и исследование проводилось только в течение короткого периода времени, эти факторы риска могут сохраняться у людей в течение всей жизни. Как и в любом исследовании на животных, необходимо проявлять осторожность в отношении различий в восприимчивости видов, но это исследование поддерживает дополнительную оценку комбинированного воздействия таких факторов риска в большой популяции людей."
«Взаимосвязь между алкоголизмом и воздействием ТЧ вызывает особую озабоченность, учитывая, что, по оценкам, 18 миллионов человек в США страдают расстройствами, связанными с употреблением алкоголя, и высокий процент людей, которые сильно потребляют алкоголь и курят сигареты, что является источником ТЧ, образующихся при сжигании», – добавил Кормье. "Таким образом, наша модель хронического употребления алкоголя и воздействия ТЧ имитирует вполне реальный сценарий."