Респираторный дистресс-синдром новорожденных (РДС) — рестриктивное заболевание легких, характеризующееся недостаточностью сурфактанта и незрелостью легких. Поверхностно-активное вещество играет в легких множество важных функций, таких как облегчение расширения легких, предотвращение коллапса воздушных пространств и помощь в борьбе с инфекциями. Младенцам, рожденным с RDS, часто дают дополнительное сурфактант и требуется вентилятор, чтобы помочь им дышать. Кроме того, у этих детей часто есть другие проблемы со здоровьем, например, недоношенность.
Предыдущие исследования показали, что у младенцев с РДС и у взрослых с другими заболеваниями легких низкий уровень фактора роста эндотелия сосудов (VEGF), сигнального белка, который способствует росту новых кровеносных сосудов. Это часть системы, которая восстанавливает снабжение тканей кислородом при недостаточном кровообращении.
В мезенхиме легких он, как известно, играет центральную роль в формировании ветвящейся структуры легких, а также в развитии альвеол и кровеносных сосудов.Чтобы разработать модель на животных, которая точно изучает, как VEGF влияет на развитие легких, было необходимо воспроизвести сопутствующие заболевания, наблюдаемые у детей, такие как преждевременные роды и искусственная вентиляция легких.
Однако эти условия приводят к модели, которая имеет слишком много переменных, что затрудняет изучение эффектов аномального VEGF. Кроме того, во многих исследованиях оценивались изменения только в первые несколько недель жизни, что не дает информации о долгосрочных изменениях легких и общей траектории здоровья человека.Модель, разработанная в CHLA, изучала доношенных мышей с генетической манипуляцией для оценки долгосрочных эффектов аномальных уровней VEGF. Исследователи могли наблюдать за мышами в течение трех месяцев, пока не завершилось развитие легких.
«Отключив передачу сигналов VEGF, мы обнаружили, что этого достаточно, чтобы« включить »заболевание легких даже у доношенных животных, которые не получали кислород и не имели других проблем», — сказала Минна Вик, доктор медицинских наук, исследователь и хирург-ординатор в CHLA и первый автор исследования. Путем сверхпродуцирования — известного как «сверхэкспрессия» — рецептора-ловушки, который связывает VEGF, команда из CHLA смогла воспроизвести ключевые особенности RDS, включая низкий уровень сурфактанта.
В конце концов, когда мыши с этим генетическим изменением выросли во взрослых особей, они продемонстрировали аномальную рестриктивную функцию легких. Это может иметь важные последствия для лечения и прогноза у детей с неонатальной болезнью легких.«Младенцы с респираторными проблемами часто вырастают и становятся взрослыми с респираторными проблемами, — говорит Трейси Грикшайт, доктор медицинских наук, детский хирург и главный исследователь Исследовательского института Сабана при CHLA. «Наша цель — найти новые способы вмешательства на очень раннем этапе, чтобы существенно повлиять на качество жизни наших пациентов. Теперь мы можем исследовать различные факторы, которые серьезно влияют на развитие легких у недоношенных детей, и более конкретно нацелить будущие методы лечения людей.
Эта модель имитирует состояние и позволит ученым лучше определить механизм, который вызывает долгосрочные эффекты, которые могут привести к инвалидизирующей болезни ». Грикшейт является старшим автором исследования. Она также является штатным адъюнкт-профессором хирургии в Медицинской школе Кека Университета Южной Калифорнии.