Studerer luftveiens mikromiljø hos pasienter som gjennomgår kirurgiske og bronkoskopiske intervensjoner for KOLS (COPD-ENVIRON)

Kronisk obstruktiv lungesykdom (KOLS) er et paraplybegrep som omfatter to enheter som forårsaker progressiv og til slutt invalidiserende åndenød. Emfysem er en prosess som ødelegger luftrommene distale til de terminale bronkiolene, med tap av gassutvekslingsvev, av elastisk rekyl og av periferiell tjoring av de små luftveiene som fører til at de kollapser ved tvungen ekspirasjon. Kronisk bronkitt er en lidelse i bronkiene som forårsaker overproduksjon og svekket mobilisering av slim. Økt parasympatisk tonus og progressiv remodellering av luftveiene svekker responsen på bronkodilatatorer. Statisk og dynamisk hyperinflasjon følger - en vedvarende utvidet brystkasse og flate membraner til tross for økende bruk av ekstra respirasjonsmuskler - som resulterer i en vanskelig åndedrettspumpe.

Pasienter med alvorlig emfysem og hyperinflasjon drar nytte av lungevolumreduksjonsteknikker designet for å redusere gassfangst og for å forbedre luftstrøm, brystvegg og lungemekanikk. Det beste beviset eksisterer for lungevolumreduksjonskirurgi (LVRS), som imidlertid ikke er uten risiko, og det er økende interesse for utvikling av bronkoskopisk lungevolumreduksjonsteknikker (BLVR), inkludert plassering av endobronkiale klaffer og spiraler og målrettet lungedenervering (TLD) , som alle har vist seg å forbedre lungefunksjonen, treningskapasiteten og livskvaliteten.

Endobronkial kryoterapi er en ny undersøkelsesbehandling hos pasienter med kronisk bronkitt. Svinemodeller har vist ablasjon av unormale metaplastiske begerceller og regenerering av sunt ciliert epitel og submucosa innen 48 timer med fullstendig helbredelse innen 60 dager etter behandling. En pilotstudie evaluerte 11 pasienter som gjennomgikk en lobektomi eller pneumonektomi for antatt lungekreft. Doserte sprayer, en til hver av to separate steder, ble administrert 2 uker før operasjonen, minst 2 cm distalt til den foreslåtte reseksjonsmarginen (første segmentale og lobulære bronkier). Ingen bivirkninger ble rapportert. Histologi av de 8 innsendte prøvene viste lokalisert kryotermisk effekt som strekker seg til men ikke utover submucosa, og minimal betennelse.

Kronisk luftveisinfiltrasjon av nøytrofiler, makrofager og Th-1 dominerende lymfocytter drevet av økt ekspresjon av inflammatoriske proteiner, cytokiner og kjemokiner, intensiveres under eksaserbasjoner. Det er generelt akseptert at akutte eksaserbasjoner akselererer nedgangen i lungefunksjonen ved KOLS. Nyere studier har antydet en rolle for mikrovesikler (MV-er) i patogenesen av KOLS, noe som fører til eksaserbasjoner. MV-er er fragmenter av cellemembran som varierer fra 0,1 til 1 µm i diameter som utskilles av nesten alle eukaryote celler. De er anerkjent for å være nøkkelmediatorer for intercellulær kommunikasjon, og transporterer en rekke molekylær last inkludert proteiner og nukleinsyrer til fjerne celler, og har vært involvert i ulike inflammatoriske sykdommer inkludert KOLS. Flertallet av studiene har sett på sirkulerende endotelavledede MV-er, som er forhøyet hos pasienter med KOLS, er signifikant høyere under en eksacerbasjon, og er prediktive for rask forsert ekspirasjonsvolum i 1 sekund (FEV1) reduksjon. Imidlertid er det en mangel på data om epitelavledede MV-er i lungen. Vi vet fra akutte lungeskademodeller at alveolære makrofag-avledede mikrovesikler, som bærer biologisk aktiv tumornekrosefaktor, raskt frigjøres i den tidlige fasen og kan spille en rolle i å starte sykdomsprosessen.

Bronkoalveolær lavage og børsting er etablerte teknikker for å skaffe materiale for henholdsvis måling av inflammatoriske proteiner og mikrovesikler, og for cytologi og messenger ribonukleinsyre (mRNA) analyse. En ny teknikk som tar prøver av slimhinnevæsken ved bruk av en syntetisk absorberende matrise ('bronkosorpsjon') har vist seg å ha større følsomhet for standard bronkoalveolær lavage (BAL), og eliminerer ulempen med fortynning.

En kombinasjon av alle tre teknikkene for å direkte høste prøver fra nedre luftveier på flere steder med lungebetennelse vil tillate sammenligning av proteomiske, transkriptomiske og histologiske data fra det endobronkiale miljøet før og etter intervensjon. Dette ville være den første studien som evaluerer lungemikromiljøet i denne sammenhengen, som kan identifisere prediktive biomarkører for respons på intervensjon og fremtidig forverringsrisiko.