Efectos de la instilación de endotoxinas segmentarias bronquiales en humanos

Definir los mecanismos que limitan la lesión tisular durante la inflamación aguda puede proporcionar la base para prevenir la disfunción orgánica secundaria durante las infecciones graves. Planeamos utilizar el modelo de desafío pulmonar con endotoxinas humanas para estudiar los mecanismos asociados con el inicio y la resolución de la inflamación pulmonar.

La endotoxina (LPS), un componente de la membrana externa de las bacterias Gram-negativas, es un factor microbiano importante que media la inflamación asociada con infecciones graves. Durante más de cincuenta años, la endotoxina se ha administrado a humanos como agente de desafío para comprender los mecanismos básicos de la inflamación, para proporcionar una prueba de principio para las intervenciones farmacológicas (p. ej., anticitoquinas, corticosteroides) o como adyuvante para la inmunoterapia de malignidades

Anteriormente, desarrollamos un modelo humano para estudiar el inicio y la resolución de la inflamación en un segmento pulmonar después de la instilación bronquial de endotoxina. La respuesta inflamatoria se limitó al segmento desafiado y tuvo respuestas sistémicas asociadas mínimas. Después de la instilación directa en un segmento pulmonar, la endotoxina provoca una respuesta inflamatoria caracterizada por la producción local de mediadores inflamatorios, proteínas y aumentos en la celularidad. La especie celular predominante que se encuentra en el lavado broncoalveolar (BAL) del segmento desafiado cambia de un flujo de entrada de neutrófilos a las 2 - 6 horas a un flujo de entrada de monocitos y linfocitos a las 24 y 48 horas después del desafío con la endotoxina. A las 6 horas, la actividad proinflamatoria de BAL (es decir, la bioactividad del factor de necrosis tumoral y la inducción de la molécula de adhesión intercelular 1 en las células indicadoras) está presente y ausente a las 24 y 48 horas después de la endotoxina. Además, subconjuntos únicos de linfocitos están presentes en el pulmón durante esta respuesta inflamatoria.

Recientemente hemos demostrado que los microARN no celulares (miARN) están presentes en el LBA archivado de las vías respiratorias normales de voluntarios sanos y se expresan diferencialmente 6 horas después de la inflamación pulmonar aguda inducida por endotoxinas. Los miARN son ARN no codificantes monocatenarios que median la regulación postranscripcional de la expresión génica. Algunas especies de miARN extracelulares pueden modular procesos celulares locales y distantes. Los miARN pueden activar los receptores tipo Toll (TLR) y se han descrito como biomarcadores sanguíneos de diferentes estados patológicos. Sin embargo, el papel específico de los miARN extracelulares o secretados en el pulmón no está bien definido. Nuestro plan de investigación está diseñado para estudiar las funciones de los miARN en la inflamación pulmonar aguda mediante la investigación de los cambios en las firmas de miARN que se encuentran en el LBA y las células pulmonares de voluntarios sanos al inicio y a las 6, 24 o 48 horas después de la exposición pulmonar segmentaria con endotoxina. Se realizará un panel de marcadores de superficie celular de citometría de flujo en células sanguíneas y de LBA y se aislará miARN intracelular y secretado de especies celulares específicas (es decir, neutrófilos, monocitos, macrófagos y linfocitos). Presumimos que miRNA tendrá un papel en la modulación de la iniciación y resolución de la inflamación.