Forscher untersuchen die Auswirkungen von Hyperoxie auf die Lungenentwicklung keimfreier neugeborener Mäuse

Charitharth Vivek Lal, M. D., und Kollegen der University of Alabama in Birmingham haben ein neuartiges und erstes neugeborenes Mausmodell seiner Art verwendet, um die Wirkung hoher Sauerstoffkonzentrationen zu untersuchen. oder Hyperoxie, auf die Lungenentwicklung von neugeborenen Mäusen, die keimfrei sind – das heißt, dass keine Mikroben ihre Lunge besiedeln.

Ihr Ziel ist es, zu erfahren, wie Unterschiede in den Arten von Mikroben, die die menschliche Lunge bereits bei der Geburt besiedeln – einschließlich extremer Frühgeborener – ein Kind schützen oder anfälliger für bronchopulmonale Dysplasie machen können. oder BPD. BPD ist eine chronische, lebensbedrohliche Lungenerkrankung bei Frühgeburt.

Lal, außerordentlicher Professor in der Abteilung für Neonatologie der UAB Pädiatrie, hat zuvor gezeigt, dass ein frühes mikrobielles Ungleichgewicht, oder Dysbiose, ist prädiktiv für die Entwicklung von BPD bei Säuglingen mit extrem niedrigem Geburtsgewicht. Diese Säuglinge, die ein durchschnittliches Geburtsgewicht von 1 Pfund hatten, 8 Unzen, mussten oft hohe Sauerstoffkonzentrationen erhalten, weil ihre Lungen noch nicht voll entwickelt waren.

Für die aktuelle Studie Wir stellten die Hypothese auf, dass die Lunge von keimfreien Mäusen eine übertriebene phänotypische Reaktion auf Hyperoxie im Vergleich zu nicht-keimfreien Mäusen aufweisen würde. Stattdessen, fanden wir, dass keimfreie Mäuse bei Hyperoxie eine geschützte Lungenstruktur zeigten, Lungenmechanik und verringerte Entzündungsmarker im Vergleich zu nicht keimfreien Mäusen."

Charitharth Vivek Lal, M. D., außerordentlicher Professor, UAB Pädiatrie Abteilung Neonatologie

Die Hyperoxie-Bedingungen waren 85 Prozent Sauerstoff. In der Raumluft, das sind 21 Prozent Sauerstoff, sowohl die keimfreien als auch die nicht keimfreien Mäuse zeigten eine normale Lungenentwicklung.

Warum der Teilschutz für die keimfreien Neugeborenen unter Hyperoxie?

Lal spekuliert, dass das Vorhandensein einiger pathogener Bakterien in den nicht-keimfreien Mäusen die BPD-Pathogenese durch proinflammatorische Signale und Entzündungen durch Neutrophile in der Lunge fördern kann. "Manipulation des Atemwegsmikrobioms, "Lal sagte, "kann eine potenzielle therapeutische Intervention bei BPD und anderen Lungenerkrankungen sein."

In einem Leitartikel zu Lals Studie im American Journal of Physiology-Lunge, Zelluläre und molekulare Physiologie , Kent Willis, M. D., Universität von Tennessee-Memphis, genannt, „Dieser Bericht bildet die Grundlage für zukünftige Studien, in denen komplexe Prozesse untersucht werden, die an den Auswirkungen des Mikrobioms auf die Lungenentwicklung und -verletzung beteiligt sind. Es wäre wichtig, die Wirkung einer spezifischen Mikrobiom-Besiedelung auf die BPD-Pathogenese in einem keimfreien Modell zu bewerten. zusätzlich zur Bewertung der Wirksamkeit der mikrobiellen Transplantation bei der Entwicklung therapeutischer Strategien."

Im Allgemeinen, Lal und Kollegen fanden heraus, dass keimfreie Mäuse im Vergleich zu nicht keimfreien Mäusen eine verringerte Hyperoxie-induzierte Lungenschädigung aufwiesen. gemessen durch vergrößerte Alveolarräume mit verminderter Septierung; die keimfreien Neugeborenen hatten bei Hyperoxie eine bessere Lungenfunktion, gemessen durch Lungenwiderstand und Gesamtlungencompliance; und die keimfreien Mäuse hatten eine verminderte Entzündung, gemessen durch Myeloperoxidase, Interleukin 1-beta und Interferon-gamma.

„Wir spekulieren, dass das Vorhandensein prädisponierender pathogener Mikrobiota in nicht keimfreien und humanisierten Mäusen die proinflammatorische Kaskade bei Hyperoxie verstärken könnte. was zu einem schlechteren Phänotyp im Vergleich zu keimfreien Tieren führt, " sagte Lal. "In Abwesenheit dieser pathogenen Mikrobiota, keimfreie Tiere können die Entzündungsreaktion möglicherweise nicht entwickeln und können daher einen relativen phänotypischen Schutz aufweisen. Dieses Ergebnis steht im Einklang mit unserer früheren Studie über das Atemwegsmikrobiom bei Neugeborenen, bei der wir eine erhöhte neutrophile Aktivität und ein dysbiotisches Atemwegsmikrobiom mit proteobakteriellem Übergewicht bei Patienten mit schwerer BPD festgestellt haben.

• Kombinationstherapie verbessert das Überleben bei Patienten mit hepatozellulärem Karzinom
• Forscher wenden sich bei neuen gesundheitlichen Herausforderungen älteren Behandlungsmethoden zu