$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Problemy związane z układem oddechowym, takie jak bezdech i niedolegliwości układu oddechowego, u wielu wcześniaków wymagają ratujących życie sposobów wsparcia oddechowego, co niestety przyczynia się do zachorowalności niemowląt i przedłużenia pobytu w szpitalu. Dodatkowe wsparcieO2 oraz dodatnie ciśnienie wsparcia oddechowego, w tym wentylacja mechaniczna (MV) oraz mniej inwazyjne CPAP, to powszechne metody wsparcia oddechowego. Jednak głównym krótkoterminowym i długoterminowym problemem dla osób, które przeżyły krytyczny okres przedwcześniaków, pozostaje przewlekła choroba dróg oddechowych 1,2,3,4, objawiająca się przez całe życie świszczącym oddechem/astmą, słabą funkcją płuc oraz zmniejszoną zdolnością do wysiłku. Chociaż szkodliwe skutki suplementacjiO2 i MV były szeroko przypisywane patogenezie dysplazji oskrzelowo-monowej (BPD) oraz długotrwałych chorób oddechowych 5,6,7,8, niektóre dowody sugerują, że nieinwazyjne formy wspomagania oddechowego, takie jak CPAP, mogą również mieć niezamierzone skutki dla rozwijającego się płuca 6,9,10,11,12. Jednak bardzo niewiele wiadomo o niepożądanych skutkach CPAP, głównie ze względu na techniczne wyzwania związane z nieinwazyjnym podawaniem go zwierzętom noworodkowym.
Biorąc pod uwagę ogólnie rosnącą częstość astmy dziecięcej13 oraz zwiększoną przeżywalność wcześniaków po pobytie na OIOM-ie, zrozumienie mechanizmów inicjujących niekorzystne zmiany strukturalne i funkcjonalne niedojrzałych dróg tchawicowych oraz ich wpływ na dożywotnie choroby płuc niezależnie od suplementacjiO2 jest ważną niezaspokojoną potrzebą kliniczną i badawczą. Pojawiające się dowody sugerują, że neonatologiczny CPAP może mieć długoterminowe negatywne skutki dla funkcji dróg oddechowych i przyczyniać się do zaburzeń świszczących, co jest istotne, ponieważ CPAP stał się preferowaną metodą wsparcia oddechowego w wysiłkach zapobiegania toksycznościO2 z dodatkowegoO2. Wyzwania techniczne związane z podawaniem CPAP małym i odpowiednim do wieku zwierzętom noworodkowym hamowały postępy w rozumieniu wpływu CPAP (zarówno korzystnego, jak i szkodliwego) na rozwój płuc. Rozwiązaliśmy ten problem, opracowując pierwszy noworodkowy model myszy CPAP 10,11,12,14,15, dostarczanego codziennie (z różnymi poziomami CPAP przez 3 godziny dziennie) do obudzonych, nieznieczulonych myszy od urodzenia, co pozwoliło na badanie klinicznie istotnych poziomów CPAP na etapie rozwoju płuc porównywalnym z bardzo wcześniakami (~24-28 tygodni płodu), które prawdopodobnie otrzymają CPAP 16.17. Wykonaliśmy badania MRI w modelu noworodkowym na myszy i potwierdziliśmy, że CPAP powoduje inflację płuc11, a CPAP w pierwszym tygodniu poporodowym powoduje długotrwały wzrost reaktywności dróg oddechowych (czyli 2 tygodnie po zastosowaniu CPAP)10,11,12,14, co pokrywa się z świszczącym oddechem u małych dzieci (3-4 lata). Tutaj przedstawiamy szczegółową demonstrację naszego specjalnie zaprojektowanego systemu CPAP dla nowo narodzonych myszy oraz opisujemy wygodną metodę oceny kurczliwości dróg oddechowych za pomocą metody ex vivo precision lung slice (PCLS).
PCLS stanowi doskonałą i wygodną okazję do badania mechanizmów hiperreaktywności dróg oddechowych oraz ich odpowiednich szlaków. Metodą PCLS poszczególne drogi oddechowe są obrazowane w czasie rzeczywistym, aby zmierzyć zwężanie dróg oddechowych w odpowiedzi na działanie oskrzelowego zwężaczacza, takiego jak metachoolina, po wstępnym leczeniu dróg oddechowych specyficznymi inhibitorami receptorów/kanałów. Badania te są ważne dla zrozumienia patofizjologicznych konsekwencji CPAP w przypadku wcześniaków, aby zapewnić celowane i wykonalne interwencje pozwalające na optymalizację niezbędnej opieki klinicznej przy jednoczesnym ograniczeniu potencjalnych konsekwencji na całe życie.