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Reforzar un proceso celular natural podía bajar daño de pulmón ventilador-relacionado

Una verdad lamentable sobre el uso de la ventilación mecánica de salvar las vidas de pacientes en señal de socorro respiratoria es que la presión usada para inflar los pulmones es probable causar daño de pulmón adicional.

En un nuevo estudio, los científicos determinaron una molécula que es producida por las células inmunes durante la ventilación mecánica para intentar disminuir la inflamación, pero no pueden evitar totalmente daño ventilador-inducido a los pulmones.

Las personas están trabajando en explotar que proceso natural en búsqueda de una terapia que podría bajar las ocasiones para el daño de pulmón en pacientes en los ventiladores. La entrega de niveles de la molécula útil con un nanoparticle era efectiva en el mantenimiento de daño de pulmón ventilador-relacionado en ratones en la ventilación mecánica.

Nuestros datos sugieren que los pulmones sepan que no están supuestos para ser inflados excesivamente de esta manera, y el sistema inmune hace su mejor para intentar repararlo, pero lamentablemente no es suficiente. ¿Cómo podemos explotar esta reacción y tomar qué naturaleza ha hecho y aumentar eso? Eso llevó a los objetivos terapéuticos en este estudio.”

Cuidado y remedio del sueño, la universidad estatal de Ohio, centro médico del autor del Co-guía del Dr. Joshua A. Englert, del estudio, del profesor adjunto, pulmonares, críticos de Wexner

Las estructuras del trabajo sobre conclusión del laboratorio del co-guía son autor de Samir Ghadiali, profesor y silla de la ingeniería biomédica en el estado de Ohio, que por años ha estudiado cómo la fuerza física generada durante la ventilación mecánica activa la transmisión de señales inflamatoria y causa daño de pulmón.

Los esfuerzos en otros laboratorios de dirigir los sistemas de ventilación que podrían reducir daño a los pulmones no han criticado fuera, Ghadiali dijo.

“No hemos encontrado maneras de ventilar a pacientes en una fijación clínica que elimina totalmente las fuerzas mecánicas perjudiciales,” él dijimos. “La opción es utilizar una droga que reduzca el daño y la inflamación causados por tensiones mecánicas.”

La investigación se publica hoy (12 de enero de 2021) en comunicaciones de la naturaleza.

Aunque una terapia para los seres humanos es años de distancia, el progreso viene en un momento en que más pacientes que antes están requiriendo nunca la ventilación mecánica: Los casos del síndrome de señal de socorro respiratoria agudo (ARDS) se han elevado súbitamente debido al pandémico en curso COVID-19. ARDS es una de las causas más frecuentes de la falla respiratoria que ése lleva a poner a pacientes en un ventilador.

“Antes de COVID, había varios cientos de mil casos de ARDS en los Estados Unidos cada año, la mayoría cuyo ventilación mecánica requerida. Pero en el último año ha habido 21 millones de pacientes COVID-19 a riesgo,” dijo a Englert, médico que trata a pacientes de ICU.

La inmunorespuesta a la ventilación y a la inflamación que viene con ella puede agregar a la acumulación flúida y a los niveles con poco oxígeno en los pulmones de los pacientes ya tan enfermos que requieren el conectado a una máquina que mantiene las constantes vitales.

La molécula que aminora la inflamación en respuesta a la ventilación mecánica se llama microRNA-146a (miR-146a). MicroRNAs es los pequeños segmentos del ARN que inhiben las funciones del proteína-edificio de los genes - en este caso, apagando la producción de proteínas que asciendan la inflamación.

Los investigadores encontraron que las células inmunes en los pulmones llamaron los macrófagos alveolares - cuyo trabajo es proteger los pulmones contra la infección - activan miR-146a cuando se exponen para ejercer presión sobre que ventilación mecánica de los imitadores. Esta acción hace la pieza de miR-146a de la inmunorespuesta natural, o inmediata, puesta en marcha por la carrocería para comenzar su combate contra lo que está percibiendo como infección - la ventilación mecánica.

“Esto significa que un regulador natural del sistema inmune es activado por la tensión mecánica. Que hace que lo piensa está allí por una razón,” Ghadiali dijo. Esa razón, él dijo, es ayudar tranquilo a la naturaleza inflamatoria de la inmunorespuesta muy que está produciendo el microRNA.

El equipo de investigación confirmó el aumento moderado de los niveles de miR-146a en macrófagos alveolares en una serie de pruebas en las células de los pulmones dispensadores de aceite que fueron expuestos a la presión mecánica y en ratones en los ventiladores miniatura. Los pulmones de los ratones genético modificados que faltaron el microRNA fueron dañados más pesado por la ventilación que los pulmones en ratones normales - apuntando al papel protector de miR-146a en pulmones durante ayuda de respiración mecánica. Finalmente, los investigadores examinaron las células del líquido del pulmón de los pacientes de ICU en los ventiladores y los niveles encontrados de miR-146a en sus células inmunes fueron aumentados también.

El problema: La expresión de miR-146a en circunstancias normales no es arriba bastante parar daño de pulmón de la ventilación prolongada.

La terapia prevista estaría introduciendo niveles mucho más altos de miR-146a directamente a los pulmones para rechazar la inflamación que puede llevar al daño. Cuando el énfasis excesivo de miR-146a fue incitado en las células que entonces fueron expuestas a la tensión mecánica, la inflamación fue reducida.

Para probar el tratamiento en ratones en los ventiladores, las personas entregaron los nanoparticles que contenían miR-146a directamente a los pulmones del ratón - que dieron lugar a un aumento de 10.000 dobleces en la molécula que redujo la inflamación y mantuvo niveles del oxígeno normales. En los pulmones de los ratones ventilados que recibieron nanoparticles del “placebo”, el aumento en miR-146a era modesto y ofrecido poca protección.

De aquí, las personas están probando los efectos de manipular niveles de miR-146a en otros tipos de la célula - estas funciones pueden diferir dramáticamente, dependiendo del trabajo de cada tipo de la célula.

“En mi mente, el paso siguiente está demostrando cómo utilizar esta tecnología como herramienta de la precisión para apuntar las células que la necesitan más,” Ghadiali dijo.

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.