Zespół ostrej niewydolności oddechowej (ARDS) to choroba polegająca na upośledzonej wymianie gazowej i infiltracji płuc, która często wymaga intensywnej terapii. Śmiertelność z powodu ciężkiego ARDS pozostaje wysoka (do 50%) na całym świecie, pomimo prawie 50 lat szeroko zakrojonych badań1. ARDS jest zdefiniowany przez definicję berlińską, w tym kryteria diagnostyczne, takie jak czas, obrazowanie klatki piersiowej, pochodzenie obrzęku i hipoksemia2. Aby lepiej kategoryzować pacjentów z różnymi poziomami nasilenia ARDS, zdefiniowano trzy różne stopnie hipoksemii: łagodny (200 mmHg < PaO2 / FIO2 ≤ 300 mmHg), umiarkowany (100 mmHg < PaO2 / FIO2 ≤ 200 mmHg) i ciężki (PaO2/FIO2 ≤ 100 mmHg)2. Różne modele zwierzęce koncentrujące się na urazach płuc są szeroko stosowane i akceptowane do badania zmian patofizjologicznych i różnych podejść terapeutycznych w ARDS3.
Znane są modele zwierzęce wykorzystujące endotoksyny (np. dożylny wlew bakterii, podwiązanie jelita ślepego i nakłucie w celu naśladowania uszkodzenia płuc wywołanego sepsą), modele niedokrwienia/reperfuzji, modele ARDS dymu/oparzenia, napar kwasu oleinowego i modele płukania oskrzelowo-pęcherzykowego3. Każdy model reprezentuje tylko kilka zmian patofizjologicznych z zaletami i wadami wyników badania3. Nie odzwierciedla to złożoności choroby ARDS. Połączenie dwóch sprawdzonych modeli pozwala na lepsze wnioski na temat patofizjologii ARDS. W prezentowanym modelu połączyliśmy płukanie oskrzelowo-pęcherzykowe i napar kwasu oleinowego, aby naśladować złożoność ludzkiego ARDS. Kwas oleinowy jest nienasyconym kwasem tłuszczowym i działa bezpośrednio na jednostkę pęcherzykowo-kapilarną płuc, wywołując aktywację wrodzonych receptorów immunologicznych, powodując następnie akumulację neutrofili, produkcję cytokin prozapalnych i śmierć komórki4,5. Napar kwasu oleinowego wywołuje ciężką hipoksemię, wzrost ciśnienia w tętnicy płucnej i gromadzenie się pozanaczyniowej wody w płucach. Często występuje niedociśnienie i depresja mięśnia sercowego spowodowane niewydolnością prawej komory. Indukcja uszkodzenia płuc przez powtarzające się płukanie oskrzelowo-pęcherzykowe (BAL) zrównoważonym roztworem elektrolitu zmniejsza stężenie lipidów w pęcherzykowym środku powierzchniowo czynnym3. Surfaktanty zmniejszają napięcie powierzchniowe pęcherzyków płucnych i zapobiegają zapadaniu się pęcherzyków płucnych. BAL powoduje natychmiastową hipoksemię i wzrost różnicy tlenu w pęcherzykach płucnych i tętnicach3. Ludzki ARDS jest również związany z wyczerpaniem surfaktantu3. Wadą tego połączonego modelu jest konieczność centralnego dostępu żylnego, intubacji i znieczulenia ogólnego. Co więcej, wątpliwe znaczenie mechanistyczne (np. napar kwasu oleinowego) dla aspektów translacyjnych pozostaje niejasne. Przynajmniej trudno jest określić, która część urazu płuc (BAL vs. OAI lub obie razem) przyczynia się do uszkodzenia płuc. Zaletami tego modelu są jego użyteczność u dużych zwierząt ze znanym monitorowaniem i oprzyrządowaniem podobnym do pacjentów u ludzi (nie jest wymagany specjalny sprzęt), dobre odwzorowanie głównych aspektów ARDS oraz możliwość badania izolowanego ARDS bez ogólnoustrojowego zapalenia (np. modele endotoksyn). W poniższym artykule podajemy szczegółowy opis uszkodzenia płuc z podwójnym uderzeniem (BAL i OAI) u świń i podajemy reprezentatywne dane w celu scharakteryzowania stabilności zaburzeń czynności płuc.