إصابة الرئة الحادة (ALI) هي حالة التهابية تهدد الحياة تتميز بنقص تسعة الدم الشرياني، وذمة رئوية، وضعف سلامة الحاجز البطاني الظهاري، وتغلغل واسع النطاق لخلايا المناعة إلى الرئتين. الفيزيولوجيا المرضية لALI معقدة وتشمل تفاعل وتعطيل مسارات متعددة متداخلة ومتفاعلة، مثل التخثر، وإصابة الأنسجة، والالتهاب الرئوي والجهازي معا. يعد القمع السريع لهذه الاستجابة الالتهابية أمرا بالغ الأهمية لاستعادة توازن الأنسجة. إذا ترك هذا الاضطراب دون علاج، غالبا ما يتصاعد إلى متلازمة الضيق التنفسي الحاد (ARDS)، وهي حالة أكثر شدة تعرف بنقص التأكسج المقاوم للجسم. ارتبط التسبب في ALI بإصابات الرئة وتلف أو موت خلايا الظهارة السنخية وخلايا البطانة الوعائية الدقيقة 1,2,3,4.
تشمل أسباب ALI/ARDS مجموعة واسعة من العوامل المعدية وغير المعدية، الناتجة عن مصادر مباشرة وغير مباشرة لإصابة الرئة5. تشمل الأسباب المباشرة الالتهاب الرئوي6، الاقتراب من الغرق7، استنشاق محتوى المعدة8، استنشاق السموم مثل غاز الكلور9، العدوى البكتيرية10، والعدوى الفيروسية مثل SARS-CoV-2 11,12,13,14. الأسباب غير المباشرة تنشأ من عمليات جهازية تؤثر على الرئتين بشكل ثانوي، والتي تشمل تعفن الدم15، الصدمة16، التهاب البنكرياس17، جرعة زائدة من المخدرات، ونقل الدم18.
الهدف الأساسي من هذه الطريقة هو إنشاء نموذج قابل للتكرار وغير جراحي للتحليل الجزئي في القوارض عبر إعطاء السم الداخلي في القصبة الهوائية. ينبع مبرر تطوير هذه التقنية من محدوديات طرق التوصيل التقليدية. تم إثبات هذه التقنية بهدف تحقيق توصيل مباشر دقيق إلى الحويصلات الهوائية الرئية، وتقليل التعرض الجهازي، وجعلها نهجا واعدا للعلاجات الرئوية المستهدفة المستقبلية. يطرح الحقن عبر الأنف عدة تحديات، بعضها يمكن أن يؤثر بشكل كبير على نتائج الدراسة، مثل سوء الاستهداف لمناطق الرئة العميقة وتقلبات الجهاز التنفسي بين19. عوامل أخرى، مثل حجم الجرعة المحدودة والتهيج الأنفي المحتمل، أقل أهمية لكنها قد تؤثر على الاتساق. بالمقارنة، يوفر إعطاء القصبة الهوائية توصيلا أكثر دقة ومباشرة إلى الجهاز التنفسي السفلي، مما يضمن استهداف أفضل للرئة وتجانس الجرعات مع أقل قدر ممكن من التفاوت بين، مما يجعل هذا الطريق أكثر فعالية وموثوقية للتعرض للرئة20. مسار الاستنشاق ذو صلة سريرية بسبب طبيعته غير الجراحية، لكنه مرتبط أيضا ببعض القيود في الأبحاث قبل السريرية، مثل فقدان أدوية مجرى الهواء العلوي وانخفاض فعالية استهداف مناطق الرئة البعيدة. تصبح هذه القيود أكثر وضوحا في النماذج الشديدة، بما في ذلك الإصابة ذات الضربتين أو النماذج المعدلة وراثيا التي تشمل فئران الضربة القاضية أو القاضية. على النقيض من ذلك، يضمن إعطاء القناة الهوائية مزيدا من الاتساق لتوصيل الدواء مباشرة إلى الجهاز التنفسي السفلي، مما يقلل من الفقدان ويتيح الاستهداف الفعال في النماذج المعقدة قبل السريرية أيضا21. طريقة أخرى ذات صلة للإعطاء تستخدم في الأبحاث ما قبل السريرية هي التوصيل الغازي داخل القصبة الهوائية. على الرغم من فعاليته، إلا أنه مرتبط بخطر التوتر الجراحي، والعدوى، وتغير النتائج، ومتطلبات الحفاظ على درجة الحرارة22. على النقيض من ذلك، تقدم طريقة القصبة الهوائية بديلا موثوقا غير جراحي، مما يجعلها مثالية للدراسات التي تتضمن تقييمات متكررة على فترات مراقبة طويلة.
يمكن تطبيق هذه الطريقة في نماذج حيوانية تتجاوز ALI، بما في ذلك الربو، والتليف الرئوي، ومرض الانسداد الرئوي المزمن، والالتهاب الرئوي، وأمراض الرئة المعدية. كما أنها ذات صلة في مجالات البحث قبل السريرية مثل الحساسية المفرطة، توقف القلب، واضطرابات نظم القلب. ومن الجدير بالذكر أن طريقة القصبة الهوائية الصناعية قد تم تأسيسها بالفعل في الممارسة السريرية لإعطاء بعض الأدوية، حسب الحالة العاجلة والسيناريو السريري 23,24,25.