Krtań to chrzęstny narząd położony na przecięciu dróg oddechowych i pokarmowych w gardle, gdzie pełni funkcję mechanizmu ventilacyjnego, precyzyjnie kontrolując przepływ i kierunek powietrza (np. podczas oddychania i wokalizacji) w porównaniu do jedzenia i płynów (czyli podczas połykania). Znane jest szerokie spektrum chorób wpływających na krtan, w tym wrodzone (np. krtan, zwężenie podkrtaniowe), nowotworowe (np. brodawczak krtani, rak płaskonabłonkowy), neurologiczne (np. idiopatyczne porażenie krtani, udar, choroba Parkinsona, stwardnienie boczne zanikowe) oraz iatrogenne (np. niezamierzone uszkodzenie podczas operacji głowy lub szyi). Niezależnie od etiologii, dysfunkcja krtanii zazwyczaj prowadzi do trójcy objawów: duszności (trudności w oddychaniu), dysfonii (upośledzenia głosu) i dysfagii (upośledzenia połykania), które negatywnie wpływają na dobrostan ekonomiczny i społeczny osoby 1,2,3,4.
Ponadto dysfagia, szczególnie u osób o słabości medycznej, może prowadzić do zapalenia płuc zachłysowego (spowodowanego uciekiem jedzenia lub płynów przez niecałkowicie zamkniętą krtań do płuc) oraz powiązanej z nią choroby, nawracających hospitalizacji i wczesnej śmiertelności 5,6. Pomimo tych poważnych konsekwencji, istniejące terapie dysfunkcji krtani są w dużej mierze ukierunkowane na interwencje chirurgiczne i behawioralne, które zazwyczaj nie przywracająprawidłowej funkcji krtani, co podkreśla pilną potrzebę innowacyjnych rozwiązań. W tym celu opracowujemy eksperymentalne podejście endoskopowe do badania dysfunkcji krtani w modelach myszy (czyli myszy i szczura).
W medycynie ludzkiej złotym standardem oceny dysfunkcji krtani jest wizualizacja endoskopowa, zwana laryngoskopią11,12. Zazwyczaj przez nos przeprowadza się elastyczny endoskop, aby zbadać krtanię, szczególnie fałdy głosowe oraz przylegające struktury krtani nadbrzemocyjnej i podkrlotowej. Do wizualizacji krtani przez jamę ustną może być również użyty sztywny endoskop. Oba podejścia pozwalają na ogólne badanie anatomii krtani i mogą być stosowane do oceny ruchomości i funkcji krtani podczas oddychania, fonacji oraz różnych odruchów ochronnych dróg oddechowych, takich jak kaszel i odruch przywodziciela krtaniowego 13,14,15,16. Podczas połykania jednak krtań jest całkowicie zasłaniona przez nagłośnię, która odwraca się, by zakryć wejście krtani, chroniąc ją przed drogą połykanego pokarmu/płynu. W rezultacie bezpośrednia wizualizacja ruchu krtani podczas połykania nie jest możliwa u ludzi i musi być pośrednio wnioskowana za pomocą innych metod diagnostycznych (np. fluoroskopii, elektromiografii, elektroglotografii).
Niniejszy artykuł opisuje innowacyjny protokół laryngoskopii dla myszy i szczurów, który umożliwia bliskie, niezakłócone obrazowanie oddechu oraz ochronę dróg oddechowych podczas połykania pod lekkim znieczuleniem lekkowym. Protokół jest kompatybilny z różnymi komercyjnie dostępnymi systemami endoskopowymi w połączeniu z niestandardową platformą do unieruchomienia znieczulonego gryzonia przez cały czas trwania zabiegu. Co ważne, możliwe jest wiele projektów i konfiguracji platform endoskopowych, w zależności od dostępnych zasobów i programu badawczego każdego laboratorium. Naszym celem jest dostarczenie wskazówek, które badacze mogą rozważać w kontekście swoich badań. Ponadto chcemy wykazać, jak ten protokół laryngoskopowy może prowadzić do ogromu obiektywnych danych, które mogą zainspirować nowe spojrzenie na nasze zrozumienie dysfunkcji krtani i regeneracji.
Połączony efekt wszystkich kroków opisanych w tym protokole laryngoskopii myszy skutkuje minimalnie inwazyjnym badaniem dorosłej mysiej krtani, które można powtórzyć u tych samych zwierząt, aby wykryć i scharakteryzować dysfunkcję krtani w czasie w odpowiedzi na uszkodzenie iatrogenne, postęp choroby i/lub interwencję leczenia w kontekście ochrony dróg oddechowych. Warto zauważyć, że protokół ten nie ocenia funkcji krtani związanej z wokalizacją.