Przewlekłe choroby płuc, takie jak astma, przewlekła obturacyjna choroba płuc (POChP), mukowiscydoza (CF) i rozstrzenie oskrzeli, charakteryzują się zapaleniem dróg oddechowych. Zapalenie dróg oddechowych charakteryzuje się obrzękiem, naciekiem komórkowym, aktywacją limfocytów T i komórek tucznych, zwiększonym wydzielaniem dróg oddechowych i nadmiernym odkładaniem się kolagenu. Mukowiscydoza jest chorobą wieloukładową, a jej główną przyczyną śmiertelności i zachorowalności jest zakażenie bakteryjne płuc z narastającym zaostrzeniem choroby płuc. Pogorszenie czynności płuc zapowiada znacznie gorszy wynik1,2,3,4.
Stan zapalny dróg oddechowych jest zazwyczaj obserwowany poprzez ocenę markerów immunologicznych rekrutowanych podczas procesu zapalnego w materiale pochodzącym z dolnych i górnych dróg oddechowych, takich jak plwocina, która daje zmienne wyniki. Wykonywane są również bronchoskopie5. Modele mysie są cennymi narzędziami do badania patogenezy i ewolucji chorób charakteryzujących się zapaleniem dróg oddechowych, dla których nie zidentyfikowano jeszcze skutecznych metod leczenia lub lekarstw. Modele zwierzęce infekcji płuc i stanu zapalnego zostały wykorzystane do badania astmy i interakcji gospodarz-patogen, w tym roli substancji chemicznych, które symulują warunki ludzkie (np. narażenie na dym papierosowy, LPS, elastazę, albuminę jaja kurzego, poli I:C itp., a także kombinacje powyższych)6. Pomiar parametrów związanych ze stanem zapalnym wymaga poświęcenia zwierząt, ponieważ do pomiaru takich czynników, jak obciążenie bakteryjne, cytokiny w płucach i pobrany płyn z płukania oskrzelowo-pęcherzykowego (BAL) wymagane są podejścia inwazyjne. Często wymagane są również badania histologiczne. Możliwość uzyskania informacji na temat kinetyki odpowiedzi zapalnej wymaga wykorzystania wielu myszy. Dlatego technika, która pozwoliłaby na uzyskanie takich informacji bez konieczności poświęcania zwierząt, jest cenna z technicznego, etycznego, ekonomicznego i operacyjnego
punktu widzenia.
IL-8 odgrywa kluczową rolę w procesie zapalenia, rekrutując leukocyty do tkanki objętej stanem zapalnym. Stanowi odczyt molekularny do badania aktywacji szlaku zapalnego. MIP-2 i KC mogą być funkcjonalnymi homologami ludzkiej IL-8 u myszy. Myszy wyrażają tylko jeden potencjalny receptor IL-8, homolog ludzkiego CXCR27,8, ale są zdolne do modulowania heterologicznego promotora genu IL-8, który napędza gen reporterowy. Mysi model zapalenia płuc został niedawno opracowany po obserwacji, że bydlęcy konstrukt promotora IL-8 / reportera lucyferazy może być transaktywowany u myszy. Ta funkcja pozwala na wykorzystanie obrazowania bioluminescencyjnego (BLI) do monitorowania reakcji zapalnej u żywych zwierząt9.
Ten model został dostosowany do badania stanu zapalnego wywołanego przez egzoprodukty bakteryjne (np. LPS lub produkty uwalniane przez szczepy bakteryjne) lub TNFalpha10,11. Proces odkrywania leków koncentruje się na rozwoju i optymalizacji starych i nowych cząsteczek przeciwzapalnych, które mogą leczyć choroby płuc, takie jak mukowiscydoza, astma i POChP. Te nowe jednostki chemiczne muszą być szybko i wygodnie testowane na modelach zwierzęcych, które można powiązać z określonymi fenotypami klinicznymi, aby ułatwić projektowanie inteligentnych badań klinicznych.