Virkninger af bronkial segmenteret endotoksininddrypning hos mennesker

Definition af de mekanismer, der begrænser vævsskade under akut inflammation, kan danne grundlag for at forhindre sekundær organdysfunktion under alvorlige infektioner. Vi planlægger at bruge den humane endotoksin-lungeudfordringsmodel til at studere mekanismer forbundet med initiering og opløsning af lungebetændelse.

Endotoksin (LPS), en ydre membrankomponent af gramnegative bakterier, er en vigtig mikrobiel faktor, der medierer betændelse forbundet med alvorlige infektioner. I mere end halvtreds år er endotoksin blevet administreret til mennesker som et udfordringsmiddel for at forstå de grundlæggende mekanismer for inflammation, for at give et principbevis for farmakologiske indgreb (f.eks. anti-cytokiner, kortikosteroider) eller som en adjuvans til immunterapi af maligniteter.

Vi har tidligere udviklet en human model til at studere initiering og opløsning af inflammation i et lungesegment efter endotoxin-bronkial instillation. Det inflammatoriske respons var begrænset til det udfordrede segment og havde minimale associerede systemiske responser. Efter direkte instillation i et lungesegment fremkalder endotoksin en inflammatorisk reaktion karakteriseret ved den lokale produktion af inflammatoriske mediatorer, proteiner og stigninger i cellularitet. De dominerende cellearter fundet i den bronchoalveolære udskylning (BAL) af det udfordrede segment ændrer sig fra en neutrofil tilstrømning efter 2-6 timer til en tilstrømning af monocytter og lymfocytter 24 og 48 timer efter endotoksinpåvirkning. Efter 6 timer er BAL pro-inflammatorisk aktivitet (dvs. tumornekrosefaktor bioaktivitet og induktion af intercellulært adhæsionsmolekyle-1 på reporterceller) til stede og fraværende 24 og 48 timer efter endotoxin. Derudover er unikke undergrupper af lymfocytter til stede i lungen under denne inflammatoriske reaktion.

Vi har for nylig vist, at ikke-cellulære mikroRNA'er (miRNA'er) er til stede i arkiveret BAL fra normale raske frivillige luftveje og er differentielt udtrykt 6 timer efter endotoksin-induceret akut lungebetændelse. miRNA er enkeltstrenget ikke-kodende RNA, der medierer posttranskriptionel regulering af genekspression. Nogle ekstracellulære miRNA-arter kan modulere lokale og fjerne celleprocesser. miRNA kan aktivere Toll-lignende receptorer (TLR'er) og er blevet beskrevet som blodbiomarkører for forskellige sygdomstilstande. Imidlertid er den specifikke rolle af ekstracellulære eller udskilte miRNA'er i lungen dårligt defineret. Vores forskningsplan er designet til at studere miRNA's roller i akut lungebetændelse ved at undersøge ændringerne i miRNA-signaturer fundet i BAL og lungeceller fra raske frivillige ved baseline og 6, 24 eller 48 timer efter endotoksin segmental lungeudfordring. Et panel af flowcytometri-celleoverflademarkører vil blive udført på blod- og BAL-celler, og intracellulært og udskilt miRNA vil blive isoleret fra specifikke cellearter (dvs. neutrofiler, monocytter, makrofager og lymfocytter). Vi antager, at miRNA vil have en rolle i at modulere initieringen og opløsningen af ​​inflammation.