Os pesquisadores estudam os efeitos da hiperóxia no desenvolvimento pulmonar de camundongos recém-nascidos livres de germes

Charitharth Vivek Lal, M.D., e colegas da Universidade do Alabama em Birmingham usaram um modelo novo e inédito de camundongo recém-nascido para estudar o efeito de altas concentrações de oxigênio, ou hiperoxia, no desenvolvimento do pulmão de camundongos recém-nascidos livres de germes - o que significa que não há micróbios colonizando seus pulmões.

Seu objetivo é aprender como as diferenças nos tipos de micróbios que já colonizam os pulmões humanos no nascimento - incluindo bebês extremamente prematuros - podem proteger ou tornar um bebê mais suscetível à displasia broncopulmonar, ou BPD. BPD é uma crônica, doença pulmonar com risco de vida da prematuridade.

Lal, professor associado da Divisão de Pediatria de Neonatologia da UAB, já havia mostrado que um desequilíbrio microbiano precoce, ou disbiose, é preditivo para o desenvolvimento de DBP em bebês com peso extremo ao nascer. Essas crianças, que tinha um peso médio ao nascer de 1 libra, 8 onças, muitas vezes precisavam de altas concentrações de oxigênio porque seus pulmões não estavam totalmente desenvolvidos.

Para o estudo atual, nossa hipótese é que os pulmões de camundongos livres de germes teriam uma resposta fenotípica exagerada à hiperóxia em comparação com os de camundongos não livres de germes. Em vez de, descobrimos que camundongos livres de germes em hiperóxia mostraram estrutura pulmonar protegida, mecânica pulmonar e redução dos marcadores de inflamação em comparação com camundongos não livres de germes. "

Charitharth Vivek Lal, M.D., professor adjunto, Divisão de Neonatologia de Pediatria da UAB

As condições de hiperóxia eram 85 por cento de oxigênio. No ar ambiente, que é 21 por cento de oxigênio, tanto os camundongos livres de germes quanto os não livres de germes apresentaram desenvolvimento pulmonar normal.

Por que a proteção parcial para os recém-nascidos livres de germes sob hiperóxia?

Lal especula que a presença de alguma bactéria patogênica em camundongos não livres de germes pode promover a patogênese do DBP por meio de sinalização pró-inflamatória e inflamação de neutrófilos nos pulmões. "Manipulação do microbioma das vias aéreas, "Lal disse, "pode ​​ser uma potencial intervenção terapêutica em DBP e outras doenças pulmonares."

Em um editorial que acompanha o estudo de Lal no American Journal of Physiology-Lung, Fisiologia Celular e Molecular , Kent Willis, M.D., Universidade do Tennessee-Memphis, disse, "Este relatório prepara o terreno para estudos futuros avaliando processos complexos envolvidos nos efeitos do microbioma no desenvolvimento e lesão pulmonar. Seria essencial avaliar o efeito da colonização do microbioma específico na patogênese da DBP em um modelo livre de germes, além de avaliar a eficácia do transplante microbiano na elaboração de estratégias terapêuticas. "

Em geral, Lal e colegas descobriram que camundongos livres de germes diminuíram a lesão pulmonar induzida por hiperóxia em comparação com camundongos não livres de germes, medido por espaços alveolares aumentados com redução da septação; os recém-nascidos livres de germes tinham melhor função pulmonar na hiperóxia, medida pela resistência pulmonar e complacência pulmonar total; e os camundongos livres de germes diminuíram a inflamação, conforme medido pela mieloperoxidase, interleucina 1-beta e interferon-gama.

"Especulamos que a presença de microbiota patogênica predisponente em camundongos humanizados e não livres de germes pode acentuar a cascata pró-inflamatória na hiperóxia, levando assim a um fenótipo pior em comparação com animais livres de germes, "Disse Lal." Na ausência dessa microbiota patogênica, Animais livres de germes podem não montar a resposta inflamatória e, portanto, podem ter proteção fenotípica relativa. Este achado é consistente com nosso estudo prévio do microbioma das vias aéreas neonatais em humanos, onde encontramos aumento da atividade neutrofílica e um microbioma disbiótico das vias aéreas com preponderância proteobacteriana em pacientes com DBP grave. "

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