Role of the pulmonary surfactant protein SP-C in alveolar homeostasis

Abstract

Pulmonary surfactant, a lipoprotein complex that covers the alveoli, prevents lung collapse by reducing surface tension at the air-liquid interface. It is composed of lipids (90% by mass), including dipalmitoylphosphatidylcholine (DPPC, 40%), unsaturated phospholipids (35%) and neutral lipids such as cholesterol (8-10%). Additionally, it contains specific proteins (8-10%) essential for its function. Pulmonary surfactant proteins A and D (SP-A and SP-D) are hydrophilic proteins belonging to the collectin family and are involved in the innate defense of the lung, while pulmonary surfactant proteins B and C (SP-B and SP-C) are very small, highly cationic, and extraordinarily hydrophobic proteins responsible for the biophysical function of surfactant, as they participate in the rearrangement of surfactant membranes required during breathing cycles. Pulmonary surfactant acts as a barrier against microorganisms and harmful particles inhaled into the lungs, through a cross-talk with alveolar macrophages (AMϕ). In the alveolar spaces, surfactant is challenged by an oxidative environment that can affect its function. Therefore, in healthy lungs, a balance is maintained between its secretion by type II alveolar epithelial cells (AECII) and its recycling and clearance. Alveolar homeostasis depends on the interaction between AECII, AMϕ, and surfactant, ensuring pulmonary protection and performance...

El surfactante pulmonar, un complejo lipoproteico que recubre los alveolos, previene el colapso pulmonar al reducir la tensión superficial en la interfase aire-liquido. Está compuesto por lípidos (90%, en masa), como la dipalmitoilfosfatidilcolina (DPPC, 40%), fosfolípidos insaturados (35%) y lípidos neutros como el colesterol (8-10%), además de proteínas específicas (8-10%) esenciales para su función. Las proteínas del surfactante pulmonar A y D (SP-A y SP-D) son hidrofílicas, pertenecen a la familia de las colectinas y están implicadas en la defensa innata del pulmón, mientras que las proteínas del surfactante B y C (SP-B y SP-C) son proteínas catiónicas muy pequeñas y extraordinariamente hidrofóbicas, responsables de la función biofísica del surfactante al facilitar los reordenamientos de membranas del surfactante necesarios durante los ciclos respiratorios. El surfactante pulmonar actúa como barrera frente a microorganismos y partículas nocivas inhaladas en colaboración con los macrófagos alveolares (AMϕ). En el espacio alveolar se enfrenta a un ambiente oxidativo que puede afectar su función, por lo que en pulmones sanos se mantiene un equilibrio entre su secreción por parte de las células alveolares epiteliales tipo II (AECII) y su procesamiento. La homeostasis alveolar depende de la interacción entre AECII, AMϕ y el surfactante...