Επίδραση της υποξίας και της υπερκαπνίας στην εμφάνιση και εξέλιξη της οξείας βλάβης πνεύμονα και συμβολή του παράγοντα TNF-α

Abstract

Είναι γνωστό ότι τα κυψελιδικά επιθηλιακά κύτταρα τύπου ΙΙ παίζουν βασικό ρόλο σε παθολογικές καταστάσεις του πνεύμονα, κατά τις οποίες συχνά εκτίθενται σε συνθήκες υποξίας και υπερκαπνίας. Στο πρώτο μέρος αυτής της μελέτης εξετάσαμε την επίδραση της υποξίας και της υπερκαπνίας στη λειτουργία και ομοιόσταση των κυψελιδικών επιθηλιακών κυττάρων τύπου ΙΙ. Συγκεκριμένα εξετάσαμε την ικανότητα των κυττάρων για παραγωγή πρωτεϊνών του επιφανειοδραστικού παράγοντα και διαπιστώσαμε ότι η υποξία προκαλεί καταστολή της παραγωγής της πρωτεΐνης C του επιφανειοδραστικού παράγοντα μετά από έκθεση λίγων ωρών ενώ η υπερκαπνία μόνο μετά από πιο μακροχρόνια έκθεση έχει κατασταλτική δράση. Επίσης διαπιστώσαμε ότι η προφλεγμονώδης κυτταροκίνη TNFα μερικώς αναστέλλει αυτό το φαινόμενο. Επιπλέον εξετάσαμε την επίδραση της υποξίας και της υπερκαπνίας στην ικανότητα των κυττάρων για πολλαπλασιασμό και στην εμφάνιση αποπτωτικού θανάτου. Διαπιστώσαμε ότι η υποξία και όχι η υπερκαπνία επάγει απόπτωση και αναστολή του κυτταρικού πολλαπλασιασμού στα κυψελιδικά επιθηλιακά κύτταρα τύπου ΙΙ. Είναι γνωστό ότι ο μηχανικός αερισμός μπορεί να προκαλέσει βλάβη στον πνεύμονα που αποφεύγεται με τον περιορισμό του αναπνεόμενου όγκου. Θεωρείται πιθανό η χαμηλή αναπνευστική συχνότητα να είναι επίσης προστατευτική, αλλά η ασφάλεια της υπερκαπνίας στην οποία αναπόφευκτα θα οδηγήσει δεν έχει εξακριβωθεί. Στο πρώτο μέρος της μελέτης διαπιστώθηκε ότι η έκθεση των επιθηλιακών κυττάρων του πνεύμονα σε συνθήκες υπερκαπνίας είναι σχετικά ασφαλής. Έτσι στο δεύτερο μέρος της μελέτης εξετάσθηκε η επίδραση της χαμηλής συχνότητας του μηχανικού αερισμού στην εμφάνιση βλάβης πνεύμονα από μηχανικό αερισμό. Διαπιστώθηκε ότι η χαμηλή αναπνευστική συχνότητα έχει προστατευτικό ρόλο καθώς ελαττώνει δείκτες φλεγμονής στο βρογχοκυψελιδικό έκπλυμα, και συνοδεύεται από μικρότερη βλάβη ιστολογικά. Ο ΤΝFα δεν βρέθηκε να επηρεάζεται από τις συνθήκες αερισμού που μελετήθηκαν. Επίσης διαπιστώθηκε ότι ο μηχανικός αερισμός με χαμηλή συχνότητα σχετίζεται με επαγωγή προαποπτοτικών και καταστολή αντιαποπτωτικών πρωτεϊνών σε αντίθεση με τον συμβατικό μηχανικό αερισμό, όπως είναι γνωστό ότι συμβαίνει και σε προστατευτικό μηχανικό αερισμό με χαμηλό αναπνεόμενο όγκο. Συμπερασματικά, η παρούσα μελέτη έδειξε ότι in vitro η υποξία επηρεάζει σημαντικά την παραγωγή του επιφανειοδραστικού παράγοντα C, τον πολλαπλασιασμό και την απόπτωση επιθηλιακών κυττάρων του πνεύμονα ενώ η υπερκαπνία και ο ΤΝFα δεν έχουν τέτοια επίδραση. Επίσης διαπιστώθηκε in vivo ότι η αναπνευστική συχνότητα του μηχανικού αερισμού επηρεάζει την εμφάνιση βλάβης πνεύμονα χωρίς όμως τη συμμετοχή του TNFα.