Akciğer hastalıkları yüksek morbidite ve mortalite oranlarıyla ilişkilidir ve bu nedenle insan sağlığını tehlikeye atarak topluma büyük bir yük getirmektedir.
Günümüzde akciğer hastalıkları esas olarak ilaçlar, oksijen tedavisi ve mekanik ventilasyon ile tedavi edilmektedir, ancak bu yaklaşımlar mortalite oranını etkili bir şekilde azaltamamaktadır.
Bu nedenle, akciğer nakli çeşitli kronik akciğer hastalıkları için nihai tedavi yöntemi olmaya devam etmektedir, ancak bu tedavi de akciğer kaynaklarının sınırlı bulunabilirliği, olgunlaşmamış teknoloji ve nakil sonrası düşük hayatta kalma oranı nedeniyle engellenmektedir.
Akciğer hastalıklarının başlıca mekanizmaları arasında alveoler endotel ve epitel bariyerlerinin bozulması, alveoler sıvıların temizlenmesinin azalması, ilişkili sitokinlerin salınımı, kronik inflamasyon, inflamatuar hücre infiltrasyonu ve hava yollarının yeniden şekillenmesi yer almaktadır.
MSC-Eksozomlar çeşitli mekanizmalar yoluyla akciğer hastalıklarında önemli bir rol oynayabilir.
KOAH
Eksozomlar hava yolu inflamasyonunu inhibe ederek ve T hücreleri, makrofajlar ve B hücreleri üzerindeki immünomodülatör etkiler yoluyla Kronik Obstrüktif Akciğer Hastalığını (KOAH) iyileştirebilirler.
Araştırmalar, MSC-Exo uygulanmasının solunum yolu iltihabını azaltabileceğini, bağışıklık hücresi infiltrasyonunu azaltabileceğini, mukus üretimini azaltabileceğini ve amfizem oluşumunu önleyebileceğini göstermiştir.
Akciğer dokusu apoptozu, özellikle amfizem oluşumunda KOAH gelişiminde önemli bir mekanizmadır ve VEGF/VEGFR2 sinyal yolunun muhtemelen kilit bir rol oynadığı düşünülmektedir. Örneğin, insan UCMSC-EXO'nun, amfizemde papain kaynaklı apoptozu önemli ölçüde inhibe ettiği, muhtemelen ERK yolu ve VEGF/VEGFR2 aracılı AKT yolu aracılığı ile olduğu bulunmuştur.
ASTIM
KOAH'ın yanı sıra sık görülen bir diğer kronik akciğer hastalığı olan astım, esas olarak hava yolu aşırı duyarlılığı ve hava yollarının kronik iltihabı ile karakterize edilir, ancak KOAH'tan farklı olarak, hava akışı kısıtlaması hastalığın erken evrelerinde geri dönüşümlüdür.
Bu durumda, başlıca patolojik mekanizmalar arasında hava yollarında artmış mukus salgılanması, artmış vaskülarite, plazma ekstravazasyonu ve çok sayıda inflamatuar hücrenin içeriye akışı, hava yolu düz kaslarının hiperplazisi, goblet hücre proliferasyonu, epitel ve kıkırdak bütünlüğünün azalması ve aşırı subepiteliyal kollajen birikimi yer alır.
Bütün bu farklı özellikler, hava yolu daralmasına ve hava yolu duvarlarının kalınlaşmasına yol açar.
MSC-EXO'nun makrofaj polarizasyonunu düzenlemede ve inflamatuar kaskad yanıtını azaltmada etkili olduğu, muhtemelen TRAF1'i hedefleyerek NF-κB ve PI3K/AKT sinyal yollarının aktivasyonunu düzenlediği bulunmuştur.
BULAŞICI AKCİĞER HASTALIKLARI
Pnömoni, virüsler, bakteriler ve mantarlar gibi çeşitli patojenlerin neden olduğu akciğerlerdeki enfeksiyonlu lezyonları ifade eder ve hastane kaynaklı pnömoni veya toplum kaynaklı pnömoni olarak sınıflandırılabilir. Akciğer semptomlarının yanı sıra, pnömoni sepsis, kardiyovasküler hastalıklar ve nörolojik semptomlara da yol açabilir.
MSC-EXOların E. coli kaynaklı akut akciğer hasarı olan farelerde keratinosit büyüme faktörü salgılayarak akciğer iltihabını, protein geçirgenliğini ve histolojik şiddeti azalttığı, bakteriyemi insidansını düşürdüğü, monositler tarafından E. coli fagositozunu artırdığı ve farelerin hayatta kalma oranını iyileştirdiği bulunmuştur.
Nebülize insan MSC-EXO’ları, fare modelinde Pseudomonas aeruginosa kaynaklı akciğer hasarının hayatta kalma oranını 96 saatte %80'e yükseltmiş ve tüm gönüllü denekler ADMSC-EV'lerin nebülize inhalasyonunu iyi tolere etmiş, ciddi bir yan etki gözlemlenmemiştir.
AKCİĞER FİBROZU
Akciğer fibrozisi (PF), birçok interstisyel akciğer hastalığının yaygın bir son evresi olup, genetik, ilaçlar, radyoterapi, bağ dokusu hastalığı ve organik ve inorganik toz gibi faktörlerden etkilenir. İdiyopatik akciğer fibrozisi, bu durumun en yaygın türüdür ve tanı konulduktan sonra ortalama yaşam beklentisi sadece 3-5 yıldır.
Son yıllarda, sürekli araştırmalar sonucunda, MSC-EXO kullanılarak idiyopatik pulmoner fibrozis tedavisinin fibroblastların proliferasyonunu ve aktivasyonunu inhibe ettiği, kolajen aşırı ekspresyonunu azalttığı, EMT sürecini inhibe ettiği, inflamatuar faktörlerin salınımını inhibe ettiği ve bağışıklık tepkilerini modüle ettiği bulunmuştur.
Ref: Hu Z, Zhu L, Zhu Y, Xu Y. Mesenchymal Stem Extracellular Vesicles in Various Respiratory Diseases: A New Opportunity. J Inflamm Res. 2024;17:9041-9058. Published 2024 Nov 19. doi:10.2147/JIR.S480345