Pulmonale hypertensie (PH) als gevolg van interstitiële longziekte (ILD) komt klinisch vaak voor, met een geschatte prevalentie van 10% tot 80% bij patiënten met idiopathische longfibrose (IPF), en wordt ook vaak gezien bij andere fibrotische ILD's 1,2. Talrijke studies hebben aangetoond dat de ontwikkeling van PH verband houdt met substantiële morbiditeit en verminderde overleving 3,4,5. Vergeleken met groep 1 pulmonale arteriële hypertensie (PAH) blijft de pathogenese van pulmonale arteriële hypertensie geassocieerd met longfibrose (PF-PH) slecht begrepen6. Het doel van het opstellen van een diermodel van PF-PH bij ratten is om een betrouwbaar kader te bieden voor wetenschappelijk onderzoek naar longfibrose geassocieerd met pulmonale hypertensie en om mogelijke wegen voor klinische therapeutische toepassingen te verkennen.
Bleomycine is een klassieke inductor van longfibrose die veel wordt gebruikt in diermodellen7. Verder onderzoek door Blackburn et al.8 en ons laboratorium9 heeft aangetoond dat bleomycine ook typische pathologische kenmerken van pulmonale hypertensie kan veroorzaken, zoals verhoogde systolische druk van het rechterventrikel (RVSP) en hypertrofie van het rechterventrikel. Mechanistisch gezien induceert bleomycine pulmonale parenchymale fibrose, hypoxische vasoconstrictie en een vermindering van de dichtheid van de pulmonale vaatbedden, wat leidt tot de ontwikkeling van pulmonale hypertensie6. Bovendien zagen we een significant verlies van pulmonale vasculaire endotheelcellen vanaf dag 7 van de behandeling met bleomycine, waarbij dit verlies in de loop van experiment9 geleidelijk verslechterde. Dit fenomeen suggereert dat door bleomycine geïnduceerde pulmonale vasculaire endotheliale disfunctie een mogelijke rol kan spelen bij het ontstaan en de progressie van pulmonale hypertensie.
Als gevolg van pulmonale interstitiële fibrose bevinden IPF-patiënten zich lange tijd in een staat van hypoxie en treden compenserende veranderingen op in cardiopulmonale vaten, wat leidt tot pulmonale hypertensie6. Het gebruik van diermodellen kan ons helpen de onderliggende mechanismen van menselijke idiopathische longfibrose geassocieerd met pulmonale hypertensie beter te begrijpen. Hoewel dit model de pathologische kenmerken van ziekten bij de mens niet volledig kan simuleren, kan dit model toch waardevolle inzichten opleveren. Er zijn veel experimentele modellen die longfibrose simuleren, zoals enkelvoudige dosis luchtweginfusie van bleomycine, virale vectorafgifte van transformerende groeifactoren en blootstelling aan silica 8,10. Op dit moment is het BLM-model het meest gebruikte en gekarakteriseerde model omdat het gemakkelijk in korte tijd kan worden geïnduceerd en een hoge reproduceerbaarheid heeft. Bovendien zijn temporele veranderingen in longfibrose geëvalueerd in een bleomycinemuismodel, waar verhoogde expressie van fibrosemarkers en genen geassocieerd met ziektepathologie, zoals Col1A1 en Col1A2, werden waargenomen van dag 15-218. Cardiovasculaire veranderingen, zoals rechterventrikelhypertrofie en een significante toename van RVSP, werden gedetecteerd op of na dag 3311. Tegelijkertijd heeft ons laboratorium eerder de veranderingen in PH- en PF-parameters van rattenmodellen geïnduceerd door bleomycine9 geëvalueerd. We ontdekten dat naast longfibrose (PF) kenmerken zoals progressieve longfunctiestoornis en collageenafzetting bij ratten, typische kenmerken van pulmonale hypertensie (PH) geleidelijk naar voren kwamen binnen 7 tot 35 dagen na een enkele luchtweginstillatie van bleomycine. RVSP en Fulton-index toonden een toename van de tijdsafhankelijkheid. Momenteel zijn in de literatuur verschillende dieren met longfibrose gemeld. Sommige experts hebben gesuggereerd dat rattenmodellen een meer uitgesproken fibrotische respons vertoonden dan de muismodellen12. Om de progressie van longfibrose in combinatie met pulmonale hypertensie beter te bestuderen, is een door bleomycine geïnduceerd rattenmodel daarom de sleutel.