مقایسه‌ی ریه‌ی سالم با ریه‌ی افراد مبتلا به بیماری‌های انسدادی

بیماری ریوی انسدادی، یک اصطلاح کلی است برای بیماری‌های تنفسی شدید و مزمن با التهاب مزمن مسیرهوایی و احتباس مقدارمخاطی که بیش از حد نرمال ترشح شده  که با انسداد مجاری هوایی همراه است. آنها شامل بیماری مزمن انسدادی ریوی (COPD) است که با برونشیت مزمن یا آمفیزم ریوی و فیبروز کیستیک (CF)، یک بیماری ارثی قابل تحمل که مشخص شده با احتباس مخاط وهمچنین یا عفونت باکتریایی مزمن همراه است.

یک علت اصلی COPD دود سیگار است و میزان مرگ و میر جهانی این بیماری در حال حاضر در جایگاه سوم قرار دارد. در ژاپن، تعداد بیماران مبتلا به COPD بالای ۴۰ سال تخمین زده شده است که حدود ۵.۳ میلیون نفر است، و یک بیماری آشنا با میزان مرگ و میر بالا است. شروع و پیشرفت بیماری توسط پروتئین‌های حمل کننده ایجاد می شود که اجازه می‌دهد یون‌ها از طریق کانال‌های یونی به سلول‌ها نفوذ کنند. تصور می شود COPD در اثر فعال شدن بیش از حد  کانال سدیم اتیلالی (Na +) (ENaC) است. از سوی دیگر، CF یکی از بیماری‌های ژنتیکی غالبا در کشورهای غربی دیده می‌شود که به علت جهش ژنتیکی کانال یون کلر( Cl-) رخ می‌دهد و به نام کنترل کننده هدایت غشایی فیبروز کیستیک ( CFTR) شناخته می‌شود.

تولید بیش از حد ژن‌های سازنده‌ی موکوس (مانند MUC5AC) در ریه‌ها برای مدت‌ها به عنوان اختلالی در پیشرفت بیماری هایی نظیر COPD و CF شناخته شده است. با این حال، مشخص نیست که چرا تولید بیش از حد این ژن‌های سازنده‌ی مخاط در این بیماری‌های ریوی اتفاق می‌افتد، به ویژه که علل مختلفی برای بروز آن وجود دارد ، به عنوان مثال، تنباکو و حتی ایم مسئله که این ویژگی به صورت ارثی قابل انتقال است، مسئله را پیچیده‌تر میکند.

محققان دانشگاه کوماموتو، ژاپن، در حال حاضر موفق شدند این مسئله را هرچه بهتر روشن کنند  که ناهنجاری های کانال های یونی ENaC و CFTR باعث کاهش توانایی بدن برای انتقال یون‌های روی به سلول‌های اپیتلیال ریه می‌شود (یکی از عوامل حمل‌کننده یون روی، ZIP2، یک مکانیزم مهم برای ویرایش mRNA است که به درستی عمل می کند.). علاوه بر این، محققان همچنین نشان دادند که سلول‌های اپیتلیال ریه در بیماری‌های  COPD و CF دارای اختلالاتی در ویرایش mRNA هستند، که در نتیجه‌ی این اختلالات ما شاهد تولید بیش از حد ژنه‌ای مخاطی هستیم. به عبارت دیگر، بیماری‌هایی که به دلیل تولید بیش از حد موکوس بروز پیدا می‌کنند، به نوبه خود سبب ایجاد یک منبع ذخیره‌ی نامناسب روی برای سلول‌های اپیتلیال ریه شد.

به طور کلی، روی یک عنصر بسیار مهم است، نه تنها برای ریه بلکه برای کل بدن مهم و ضروری است. تا کنون، اهمیت روی در ریه تنها از جنبه تغذیه ای قابل درک بود. محققان بر این باورند که این کشف اولین کشف در جهان است که روشن می کند چگونه روی در شروع بیماری‌های ریوی دخالت دارد و همچنین اثرات آن بر تنظیم mRNA که یکی از مولکول های مسئول زندگی است.

این نتایج ثابت می‌کند که نقضی در مکانیزم حمل و نقل روی در بیماری‌های انسدادی ریه وجود دارد. همچنین نشان می‌دهد که درمان این بیماری‌ها تنها با مکمل‌های روی انجام نمی‌شود. رویکرد درمانی که مکانیسم‌های حمل و نقل را تحت تاثیر قرار می‌دهد نیز برای مطالعه این بیماری‌ها ضروری است.