A négyfejűből származó műholdsejtek regenerációs kapacitásának értékelése a rekeszizomhoz képest (ECARS)

Ez a tanulmány az intenzív osztályon alkalmazott mechanikus lélegeztetésre összpontosít a betegek lélegeztetési funkciójának kiegészítésére. Valójában a gépi lélegeztetés „paradox módon” olyan szövődmények kiváltó oka lehet, amelyek életveszélyesek lehetnek a betegeknél. Valójában a gépi lélegeztetés megveszi a légzőizmok tehermentességét, ezeknek az izmoknak a sorvadását és kontraktilis tulajdonságaik megváltozását idézheti elő a redox állapot és a szöveti regeneráció zavara miatt. Ezt az izompatológiát lélegeztetés által kiváltott rekeszizom diszfunkciónak (DDIV) nevezik.

Állatmodellekben az antioxidáns molekulák jótékony hatást mutattak ennek a patológiának a korlátozására, rávilágítva az oxidatív stressz fontosságára a DDIV patofiziológiájában. A különböző tesztelt molekulák közül az SS-31, amely a mitokondriumokra specifikus szabad gyökök kelátképzője, állatmodellben kimutatta hatékonyságát a VIDD megelőzésében. Azonban a humán fiziopatológiai adatokra továbbra is szükség van ahhoz, hogy ezt a molekulát terápiás kísérletben javasolhassák. Valójában az izomtömeg fenntartása és ezáltal a szövetek regenerációja az izom őssejtek (MuSC) vagy a szatellitsejtek aktiválódási és differenciálódási képességétől függ. Az izomhomeosztázis ezen sejtek azon képességétől is függ, hogy aktiválják a nyugalmi géneket annak érdekében, hogy fenntartsák az önmegújulási képességet fenntartó nyugalmi sejtkészletet. A műholdsejtek túlzott aktiválódását előnyben részesítő kóros mikrokörnyezet összefüggésében, például a mechanikus lélegeztetés során, a kutatók feltételezhetik, hogy ez a nyugalmi sejtek készletének elvesztéséhez vezet, és ezáltal az izomszövetek homeosztázisának elvesztéséhez vezet. hosszú távú atrófia. A közelmúltban egereken végzett vizsgálatok kimutatták, hogy ezek a rekeszizom nyugalmi sejtek nagyobb potenciált aktiválnak, és részt vesznek a sérült izomrostok megújulásában, mint a perifériás izmokban. A rekeszizom szatellitsejtek korai aktiválásának ez a sajátossága gyengítheti őket a mechanikus lélegeztetés által kiváltott kóros mikrokörnyezet ellen, megváltoztatva regenerációs képességüket. De jelenleg nincs adat az emberekről.

A kutatók ezért ebben a tanulmányban a VIDD-ben részt vevő fiziopatológiai mechanizmusok rekeszizom-specifitását kívánják felmérni, összehasonlító vizsgálattal ugyanabban a témában a négyfejű izomból és a rekeszizomból származó szatellit őssejtek biológiai funkciójával kapcsolatban. Ez a tanulmány kiegészíti a montpellier-i IRB (IRB akkreditációs szám: 198711) által 2021.11.24-én 2021_IRB-MTP_08-37 számon jóváhagyott BOTAN projektet, amely lehetővé teszi a rekeszizom műholdsejtek gyűjtését az ellátásból. Valójában a BOTAN vizsgálatba bevont alanyoknál a vizsgálók ugyanazon sebészeti beavatkozás során, lehetővé téve a rekeszizom-biopsziához való hozzáférést, a quadriceps biopsziáját, hogy ezzel párhuzamosan értékeljék a négyfejű izom őssejtjeinek regenerációs képességét. , összehasonlítva a rekeszizoméval ugyanabban a betegben.

Hipotézisünk az, hogy a mechanikus lélegeztetés okozta mechanikai és oxidatív stressz a szatellitsejtek aktiválódásának károsodásához, a nyugalmi állapotú műholdsejtek készletének kimerüléséhez vezet. A következmény az izomszövetek regenerációjának képtelensége, és végső soron sorvadással járó rekeszizom-összehúzódási diszfunkció lesz. Így a szatellitsejtek biológiai funkciójának és a rekeszizomból és négyfejű izomból származó regenerációs képességeik összehasonlításával a kutatók választ kaphatnak arra a kérdésre, hogy vajon a rekeszizom őssejtjei aktívabbak-e a megújulásban, mint a négyfejűeké, ill. ezért hajlamosabbak arra, hogy elveszítsék nyugvó sejtkészletüket az izomsorvadás és a VIDD miatt.

Ez a munka lehetővé tenné számunkra, hogy a jövőben olyan új terápiás célpontokat azonosítsunk, amelyek célja a nyugalmi szatellitsejtek korai aktiválódásának korlátozása, amelyek károsak a nyugalmi műholdsejtek készletének fenntartására mechanikus lélegeztetés során, a VIDD hatásának korlátozása érdekében.

Ezen túlmenően a BOTAN-tanulmány lehetővé teszi számunkra, hogy javaslatot tegyünk a VIDD in vitro modelljére emberi rekeszizom őssejt-tenyészetekből, amelyeket a lélegeztetett betegeknél tapasztalthoz hasonló mechanikai igénybevételnek kell kitenni. A jelen tanulmánynak köszönhetően, amely lehetővé teszi számunkra, hogy felmérjük a négyfejű szatellitsejtek korai aktiválódásának specifitását a rekeszizoméhoz képest ugyanabban az egyedben, a kutatók képesek lesznek validálni egy in vitro eszközt is, amely lehetővé teszi a bioaktív anyagok szűrését. érdekes molekulák a VIDD korlátozására, anélkül, hogy szükség lenne rekeszizom biopsziára, csak négyfejű biopsziára, ami sokkal egyszerűbb és kevésbé invazív. Így ez a tanulmány az első olyan embereken végzett vizsgálat, amely ilyen típusú összehasonlító értékelést javasol, amely lehetővé teszi új, minimálisan invazív eszközök javaslatát a farmakológiai kezelések értékelésében és optimalizálásában a VIDD hatásának korlátozása érdekében.