横隔膜と比較した大腿四頭筋の衛星細胞の再生能力の評価 (ECARS)

この研究は、患者の換気機能を補うために集中治療室で使用される機械換気に焦点を当てています。 実際、人工呼吸器は「逆説的ですが」、患者の生命を脅かす可能性のある合併症の原因となる可能性があります。 実際、機械換気は呼吸筋の負荷を軽減し、これらの筋肉の萎縮を誘発し、酸化還元状態と組織再生の障害によって引き起こされる収縮特性の変化を誘発する可能性があります。 この筋肉の病状は、換気誘発性横隔膜機能不全 (DDIV) と呼ばれます。

動物モデルでは、抗酸化分子がこの病態を制限する有益な効果を示し、DDIV の病態生理学における酸化ストレスの重要性が強調されました。 試験したさまざまな分子の中で、ミトコンドリアに特有のフリーラジカルのキレート剤である SS-31 は、動物モデルで VIDD の予防に有効であることが示されました。 ただし、この分子を治療試験で提案するには、ヒトの生理病理学的データが依然として必要です。 実際、筋肉量の維持、ひいては組織再生は、筋幹細胞 (MuSC) または衛星細胞の活性化および分化能力に依存しています。 筋肉の恒常性は、自己複製能力を維持する静止細胞のプールを維持するために静止遺伝子を活性化するこれらの細胞の能力にも依存します。 人工呼吸中など、サテライト細胞の過剰な活性化に有利な病理学的微小環境の状況では、研究者らは、これが静止細胞のプールの喪失につながり、その結果、細胞の恒常性の喪失を引き起こすと仮定することができます。長期にわたる萎縮。 マウスに関する最近の研究では、末梢筋と比較して、これらの横隔膜静止細胞が活性化され、損傷した筋線維の再生に関与する可能性が高いことが示されています。 横隔膜衛星細胞の早期活性化のこの特異性は、機械的換気によって誘発される病理学的微環境に対して横隔膜衛星細胞を弱め、その再生能力を変化させる可能性がある。 しかし、現時点では人間に関するデータは存在しません。

したがって研究者らは、この研究で、大腿四頭筋と横隔膜に由来するサテライト幹細胞の生物学的機能を同じ対象者で比較研究することにより、VIDDに関与する生理病理学的メカニズムの横隔膜特異性を評価したいと考えている。 この研究は、2021年11月24日に番号2021_IRB-MTP_08-37でモンペリエのIRBによって検証されたBOTANプロジェクトを補完するものであり、ケアからの横隔膜衛星細胞の収集が可能です。 実際、BOTAN 研究に含まれる被験者では、研究者らは同じ外科的介入中に、大腿四頭筋の幹細胞の再生能力を並行して評価するために、横隔膜生検、つまり大腿四頭筋の生検へのアクセスを許可します。 、同じ患者の横隔膜のそれと比較した。

私たちの仮説は、機械的換気によって課せられる機械的ストレスと酸化的ストレスにより、サテライト細胞の活性化が損なわれ、静止状態のサテライト細胞のプールが枯渇するというものです。 その結果、筋肉組織の再生ができなくなり、最終的には横隔膜の収縮機能不全に伴う萎縮が起こります。 したがって、衛星細胞の生物学的機能と、同じ患者の横隔膜および大腿四頭筋からの再生能力を比較することにより、研究者らは、横隔膜幹細胞が大腿四頭筋の幹細胞と比較して再生においてより活発であるかどうかという疑問に答えることができるだろう。したがって、筋萎縮と VIDD の基礎として、静止細胞のプールを失いやすい可能性が高くなります。

この研究により、将来的には、VIDDの影響を制限するために、機械換気中の静止衛星細胞のプールの維持に有害な、安静時の衛星細胞の早期活性化を制限することを目的とした新しい治療標的を特定することが可能になるだろう。

さらに、BOTAN 研究により、人工呼吸器を装着している患者が受けるのと同様の機械的ストレスにさらされるヒト横隔膜幹細胞の培養物から VIDD の in vitro モデルを提案することが可能になります。 本研究のおかげで、同じ個人における横隔膜と比較して大腿四頭筋衛星細胞の初期活性化の特異性を評価することが可能となり、研究者らは生理活性物質のスクリーニングを可能にするインビトロツールを検証することもできるだろう。横隔膜生検を必要とせず、はるかに簡単で侵襲性の低い大腿四頭筋生検のみを行うだけで、VIDD を制限するために目的の分子を検出できます。 したがって、この研究は、この種の比較評価を提案したヒトにおける最初の研究であり、これにより、VIDDの影響を制限するための薬理学的治療の評価および最適化において、新しい低侵襲ツールを提案することが可能になる。