Effecten van bronchiale segmentale endotoxine-instillatie bij mensen

Het definiëren van de mechanismen die weefselbeschadiging tijdens acute ontsteking beperken, kan de basis vormen voor het voorkomen van disfunctie van secundaire organen tijdens ernstige infecties. We zijn van plan om het menselijke endotoxine-longuitdagingsmodel te gebruiken om mechanismen te bestuderen die verband houden met het initiëren en oplossen van longontsteking.

Endotoxine (LPS), een buitenmembraancomponent van gramnegatieve bacteriën, is een belangrijke microbiële factor die ontsteking veroorzaakt die gepaard gaat met ernstige infecties. Al meer dan vijftig jaar wordt endotoxine aan mensen toegediend als provocatiemiddel om de basismechanismen van ontsteking te begrijpen, om een ​​bewijs van het principe te leveren voor farmacologische interventies (bijv. maligniteiten.

We hebben eerder een menselijk model ontwikkeld om de initiatie en resolutie van ontsteking in een longsegment te bestuderen na instillatie van endotoxine bronchiale. De ontstekingsreactie was beperkt tot het uitgedaagde segment en had minimale geassocieerde systemische reacties. Na directe instillatie in een longsegment wekt endotoxine een ontstekingsreactie op die wordt gekenmerkt door de lokale productie van ontstekingsmediatoren, eiwitten en toename in cellulariteit. De overheersende celsoort die wordt aangetroffen in de bronchoalveolaire lavage (BAL) van het aangetaste segment verandert van een instroom van neutrofielen na 2-6 uur in een instroom van monocyten en lymfocyten 24 en 48 uur na blootstelling aan endotoxine. Na 6 uur is BAL pro-inflammatoire activiteit (d.w.z. biologische activiteit van tumornecrosefactor en inductie van intercellulair adhesiemolecuul-1 op reportercellen) aanwezig en afwezig op 24 en 48 uur na endotoxine. Bovendien zijn tijdens deze ontstekingsreactie unieke subsets van lymfocyten in de long aanwezig.

We hebben onlangs aangetoond dat niet-cellulaire microRNA's (miRNA's) aanwezig zijn in gearchiveerde BAL van normale gezonde vrijwillige luchtwegen en differentieel tot expressie worden gebracht 6 uur na door endotoxine geïnduceerde acute longontsteking. miRNA zijn enkelstrengs niet-coderend RNA dat posttranscriptionele regulatie van genexpressie bemiddelt. Sommige extracellulaire miRNA-soorten kunnen lokale en verre celprocessen moduleren. miRNA kan Toll-like receptoren (TLR's) activeren en is beschreven als bloedbiomarkers van verschillende ziektetoestanden. De specifieke rol van extracellulaire of uitgescheiden miRNA's in de long is echter slecht gedefinieerd. Ons onderzoeksplan is ontworpen om de rol van miRNA bij acute longontsteking te bestuderen door de veranderingen in miRNA-handtekeningen te onderzoeken die worden aangetroffen in BAL en longcellen van gezonde vrijwilligers bij aanvang en 6, 24 of 48 uur na endotoxine segmentale longuitdaging. Een panel van flowcytometrische celoppervlakmarkers zal worden uitgevoerd op bloed- en BAL-cellen en intracellulair en uitgescheiden miRNA zal worden geïsoleerd uit specifieke celsoorten (d.w.z. neutrofielen, monocyten, macrofagen en lymfocyten). We veronderstellen dat miRNA een rol zal spelen bij het moduleren van de initiatie en resolutie van ontstekingen.