Efeitos da instilação de endotoxina segmentar brônquica em humanos

Definir os mecanismos que limitam a lesão tecidual durante a inflamação aguda pode fornecer a base para prevenir a disfunção secundária de órgãos durante infecções graves. Planejamos usar o modelo de desafio pulmonar com endotoxina humana para estudar os mecanismos associados ao início e à resolução da inflamação pulmonar.

A endotoxina (LPS), um componente da membrana externa de bactérias Gram-negativas, é um importante fator microbiano que medeia a inflamação associada a infecções graves. Por mais de cinquenta anos, a endotoxina tem sido administrada a humanos como um agente de desafio para entender os mecanismos básicos da inflamação, para fornecer uma prova de princípio para intervenções farmacológicas (por exemplo, anticitocinas, corticosteróides) ou como adjuvante para imunoterapia de malignidades.

Desenvolvemos anteriormente um modelo humano para estudar o início e a resolução da inflamação em um segmento pulmonar após a instilação brônquica de endotoxina. A resposta inflamatória foi limitada ao segmento desafiado e teve respostas sistêmicas associadas mínimas. Após instilação direta em um segmento pulmonar, a endotoxina provoca uma resposta inflamatória caracterizada pela produção local de mediadores inflamatórios, proteínas e aumento da celularidade. A espécie celular predominante encontrada na lavagem broncoalveolar (BAL) do segmento desafiado muda de um influxo de neutrófilos em 2-6 horas para um influxo de monócitos e linfócitos em 24 e 48 horas após o desafio com endotoxina. Às 6 horas, a atividade pró-inflamatória BAL (isto é, bioatividade do fator de necrose tumoral e indução da molécula-1 de adesão intercelular em células repórteres) está presente e ausente em 24 e 48 horas após a endotoxina. Além disso, subconjuntos únicos de linfócitos estão presentes no pulmão durante essa resposta inflamatória.

Recentemente, mostramos que microRNAs não celulares (miRNAs) estão presentes em BAL arquivados de vias aéreas de voluntários saudáveis ​​normais e são expressos diferencialmente 6 horas após a inflamação pulmonar aguda induzida por endotoxina. miRNA são RNA não codificantes de fita simples que medeiam a regulação pós-transcricional da expressão gênica. Algumas espécies de miRNA extracelulares podem modular processos celulares locais e distantes. O miRNA pode ativar receptores semelhantes a Toll (TLRs) e tem sido descrito como biomarcadores sanguíneos de diferentes estados de doença. No entanto, o papel específico dos miRNAs extracelulares ou secretados no pulmão é pouco definido. Nosso plano de pesquisa é projetado para estudar os papéis do miRNA na inflamação pulmonar aguda, investigando as alterações nas assinaturas de miRNA encontradas em BAL e células pulmonares de voluntários saudáveis ​​na linha de base e em 6, 24 ou 48 horas após o desafio pulmonar segmentar com endotoxina. Um painel de marcadores de superfície celular de citometria de fluxo será realizado em células sanguíneas e BAL e miRNA intracelular e secretado será isolado de espécies celulares específicas (ou seja, neutrófilos, monócitos, macrófagos e linfócitos). Nossa hipótese é que o miRNA terá um papel na modulação da iniciação e resolução da inflamação.