MI-181 משפר צילציה ואורך הריסים במודל של אפיתל דרכי נשימה שנחשף לעשן סיגריות

מדוע הריסים הקטנים של הריאות חשובים

בכל פעם שאתם נושמים, דרכי הנשימה מסתמכות על שיערות מיקרוסקופיות הנקראות ריסים כדי לסלק אבק, מזהמים וכימיקלים. עשן סיגריות ידוע בכך שהוא פוגע במנקים הזעירים הללו, ותורם למחלות ריאה כרוניות כגון מחלת ריאות חסימתית כרונית (COPD). המחקר הזה בוחן האם תרכובת שתוכננה במעבדה, MI-181, יכולה לסייע לחדש ולתקן ריסים שנפגעו מעשן במודל ריאלי של דרכי הנשימה האנושיות.

איך עישון משבש את צוות הניקיון של הריאות

השכבה הפנימית של קנה הנשימה והברונכים מכוסה בתאים רב-ריסניים — תאים הנושאים עשרות ריסים נעים שמדחפים ריר וחלקיקים לכיוון הגרון. עשורים של מחקר הראו שעשן סיגריות ווריאנטים של עישון מקטינים את אורך הריסים, מצמצמים את מספר התאים הרב-ריסניים ומפריעים למבנה שלהם. כשהדבר קורה, ריר וזיהומים נתקעים וגורמים לזיהומים ודלקת כרונית. ברמה המולקולרית, העשן מדכא את הפעילות של בקרה גנטית מרכזית בשם FOXJ1, שתפקידה להדליק את התכנית לבניית ולעיגון ריסים נעים.

בניית דרכי נשימה שמגדלים במעבדה לחיקוי ריאות אמיתיות

כדי לבדוק האם MI-181 יכול להתנגד לנזק זה, החוקרים השתמשו בתאי גזע בסיסליים של דרכי הנשימה שנלקחו מהקנה והברונכים של שלושה תורמים שלא עישנו. במעבדה גידלו את התאים על ממברנות חדירות ואז חשפו את הצד העליון לאוויר, ויצרו "ממשק אוויר–נוזל" שמעודד את התאים ליצור משטח רב-שכבתי וריסני דמוי דרכי נשימה אמיתיות. לאחר שהריסים התפתחו במלואם, התרביות חשפו לפחמי עישון מחקריים למשך שלוש ימים, ואז הותירו להתאוששות לשני ימים או ללא טיפול או עם מינונים שונים של MI-181.

סיוע לריסים שנפגעו לצמוח חזרה באורך גדול יותר

תמונות מיקרוסקופ הראו שעשן הסיגריות קיצר את הריסים בכל שלושת התורמים, ובשניים מהם גם הקטין את השטח שמכוסה בריסים, כלומר פחות תאים היו רב-ריסניים כיאות. כשהתרביות שנחשפו לעשן הושארו פשוט להתאושש, הריסים צמחו חלקית בחזרה. הוספת MI-181 במהלך שלב ההתאוששות חיזקה את הצמיחה המחודשת: בכל שלושת התורמים הריסים נעשו ארוכים יותר מאשר בקבוצות הביקורת שלא טופלו, ואף הגיעו או עלו על אורכים נורמליים. בתורמים אצלם שטח הריסים הצטמצם לאחר חשיפה לעשן, מינון נמוך של MI-181 הגדיל את השטח שמכוסה בריסים, אם כי התגובה השתנתה מאדם לאדם, מה שמרמז על הבדלים טבעיים בתגובת הפרט לתרופה.

תיקון המבנה הפנימי של הריסים

הצוות שאל גם האם הריסים החדשים בנויים נכונה מבפנים. באמצעות טכניקה ברזולוציה גבוהה הנקראת מיקרוסקופ אלקטרונים חדיר (TEM), בחנו חתכים רוחביים של ריסים מתורם אחד. לאחר חשיפה לעשן, ריסים רבים הראו ליקויים פנימיים — סידורים משופעים של המיקרוטובולים שמרכיבים את המסילות שמניעות את פעימת הריסים. גם לאחר התאוששות קצרה ללא טיפול, חלק מהליקויים נשארו. לעומת זאת, ריסים מתרביות שטופלו ב-MI-181 במהלך ההתאוששות הראו את תבנית ה"9+2" המוכרת של מיקרוטובולים המצופה בריסים נעים בריאים, מה שמעיד שהצמיחה הנתמכת על ידי התרופה שיקמה את המבנה הפנימי התקין ולא רק את האורך.

מה זה יכול להגיד על אנשים עם ריאות שנפגעו מעשן

הממצא מציע ש-MI-181 יכול לעודד תאי דרכי נשימה שנפגעו לבנות מחדש ריסים נעים ארוכים ומבניים כראוי ובחלק מהמקרים להחזיר שטח פני ריסים גדול יותר לאחר פגיעה מעשן סיגריות. ככל הנראה MI-181 פועל על ידי שחרור חלבוני בניין שהריסים זקוקים להם, והוא גם נוטה להגביר רמות FOXJ1 ברוב התורמים, תוך סיוע לתאים להפעיל מחדש את תוכנית בניית הריסים שלהם. מכיוון שהניסויים בוצעו ברקמות שמגדלות במעבדה משלושה פרטים בלבד ולא בחנו באופן ישיר עד כמה הריסים מהווים פעימתיות או מנקים ריר, מדובר עדיין בהוכחת עיקרון מוקדמת. עם זאת, המחקר מצביע על עתיד שבו תרופות עשויות לעזור לשקם את מערכת הניקוי הטבעית של הריאות בעשנים ובחולי COPD, ולשפר את בריאות דרכי הנשימה על‑ידי תיקון — ולא רק הקלת — הנזקים שנגרמו על ידי עישון.

ציטוט: Gholkar, A.A., Cherry, C., Gimeno, T.V. et al. MI-181 enhances ciliation and cilia length in a cigarette smoke exposed airway epithelial model. Sci Rep 16, 6136 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-37296-2

מילות מפתח: ריסי דרכי הנשימה, עשן סיגריות, COPD, שיקום אפיתלי, MI-181