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L'amplificazione del trattamento cellulare naturale ha potuto abbassare il danno ai polmoni in relazione con il ventilatore

Una verità sfavorevole circa l'uso di ventilazione meccanica salvare le vite dei pazienti nell'emergenza respiratoria è che la pressione usata per gonfiare i polmoni è probabile causare ulteriore danno ai polmoni.

In un nuovo studio, gli scienziati hanno identificato una molecola che è prodotta dalle celle immuni durante la ventilazione meccanica per provare a fare diminuire l'infiammazione, ma non può completamente evitare dalla la lesione indotta da ventilatore ai polmoni.

Il gruppo sta lavorando allo sfruttamento che trattamento naturale all'inseguimento di una terapia che potrebbe abbassare le probabilità per danno ai polmoni in pazienti sui ventilatori. La consegna degli alti livelli della molecola utile con una nanoparticella era efficace a respingere il danno ai polmoni in relazione con il ventilatore in mouse su ventilazione meccanica.

I nostri dati suggeriscono che i polmoni sappiano che non sono supposti per essere gonfiati in questo modo ed il sistema immunitario faccia il suo meglio per provare a fissarlo, ma purtroppo non è abbastanza. Come possiamo sfruttare questa risposta e catturare che natura ha fatto ed aumentare quello? Quello piombo agli obiettivi terapeutici in questo studio.„

Cura dell'autore del Co-cavo di Dott. Joshua A. Englert, di studio, di assistente universitario, e medicina polmonari e critiche di sonno, l'Ohio State University, centro medico di Wexner

Le configurazioni del lavoro sopra i risultati dal laboratorio di co-cavo creano Samir Ghadiali, professore e presidenza di assistenza tecnica biomedica allo stato dell'Ohio, che per anni ha studiato come la forza fisica generata durante la ventilazione meccanica attiva la segnalazione infiammatoria e provoca ferite del polmone.

Gli sforzi in altri laboratori per costruire i sistemi di ventilazione che potrebbero ridurre il danno ai polmoni non hanno avuto successo, Ghadiali ha detto.

“Non abbiamo trovato i modi arieggiare i pazienti in una regolazione clinica che completamente elimina le forze meccaniche pregiudizievoli,„ lui abbiamo detto. “L'alternativa è di usare una droga che diminuisce la lesione e l'infiammazione causate dagli sforzi meccanici.„

La ricerca è pubblicata oggi (12 gennaio 2021) nelle comunicazioni della natura.

Sebbene una terapia per gli esseri umani sia anni di distanza, il progresso viene in un momento in cui più pazienti che mai prima stanno richiedendo la ventilazione meccanica: I casi della sindrome di emergenza respiratoria acuta (ARDS) sono salito alle stelle a causa della pandemia in corso COVID-19. ARDS è una di cause più frequenti di arresto respiratorio che quello piombo a mettere i pazienti su un ventilatore.

“Prima di COVID, c'erano ogni anno diverse centinaia mille casi di ARDS negli Stati Uniti, la maggior parte di cui hanno richiesto la ventilazione meccanica. Ma durante l'anno scorso ci sono stati 21 milione pazienti COVID-19 al rischio,„ ha detto Englert, un medico che cura i pazienti di ICU.

La risposta immunitaria a ventilazione ed all'infiammazione che viene con può aggiungere ad accumulazione fluida ed ai bassi livelli dell'ossigeno nei polmoni dei pazienti già così malati che richiedono il sostegno vitale.

La molecola che diminuisce l'infiammazione in risposta a ventilazione meccanica è chiamata microRNA-146a (miR-146a). MicroRNAs è piccoli segmenti di RNA che inibiscono le funzioni proteina costruzione dei geni - in questo caso, spegnebbi la produzione delle proteine che promuovono l'infiammazione.

I ricercatori hanno trovato che le celle immuni nei polmoni hanno chiamato i macrofagi alveolari - di cui il processo è di proteggere i polmoni dall'infezione - attivano miR-146a quando sono esposte per fare pressione su che ventilazione meccanica dei mimi. Questo atto fa la parte di miR-146a della risposta immunitaria innata, o immediata, lanciata dall'ente per cominciare la sua lotta contro cui sta percependo come infezione - la ventilazione meccanica.

“Questo significa che un regolatore innato del sistema immunitario è attivato dallo sforzo meccanico. Che mi incita a pensarlo è là per una ragione,„ Ghadiali ha detto. Quella ragione, disse, è di aiutare calmo la natura infiammatoria della risposta immunitaria molto che sta producendo il microRNA.

Il gruppo di ricerca ha confermato l'aumento moderato dei livelli di miR-146a in macrofagi alveolari in una serie delle prove sulle celle dai polmoni erogatori che sono stati esposti a pressione meccanica ed in mouse sui ventilatori miniatura. I polmoni dei mouse geneticamente modificati che mancavano del microRNA sono stati danneggiati più molto tramite ventilazione che i polmoni in mouse normali - indicando il ruolo protettivo di miR-146a in polmoni durante l'assistenza respirante meccanica. Per concludere, i ricercatori hanno esaminato le celle dal liquido del polmone dei pazienti di ICU sui ventilatori ed i livelli trovati di miR-146a in loro celle immuni sono stati aumentati pure.

Il problema: L'espressione di miR-146a in circostanze normali non è abbastanza su di fermare il danno ai polmoni da ventilazione prolungata.

La terapia progettata stava introducendo i livelli elevati molto di miR-146a direttamente ai polmoni per evitare l'infiammazione che può piombo alla lesione. Quando la sovraespressione di miR-146a è stata richiesta in celle che poi sono state esposte allo sforzo meccanico, l'infiammazione è stata diminuita.

Per verificare il trattamento in mouse sui ventilatori, il gruppo ha consegnato le nanoparticelle che contengono miR-146a direttamente ai polmoni del mouse - che hanno provocato un aumento di 10.000 volte nella molecola che ha diminuito l'infiammazione ed ha tenuto i livelli dell'ossigeno normali. Nei polmoni dei mouse arieggiati che hanno ricevuto le nanoparticelle “del placebo„, l'aumento in miR-146a era modesto ed offerto poca protezione.

Di qui, il gruppo sta verificando gli effetti di manipolazione dei livelli di miR-146a in altri tipi delle cellule - queste funzioni possono differire drammaticamente, secondo il processo di ogni tipo delle cellule.

“Nella mia mente, il punto seguente sta dimostrando come usare questa tecnologia come strumento di precisione per mirare alle celle che lo hanno bisogno più,„ Ghadiali ha detto.

Source:
Journal reference:

Bobba, C.M., et al. (2021) Nanoparticle delivery of microRNA-146a regulates mechanotransduction in lung macrophages and mitigates injury during mechanical ventilation. Nature Communications. doi.org/10.1038/s41467-020-20449-w.