Штучна вентиляція легень та ризик альвеолярних пошкоджень у пацієнтів з COVID-19

0 12

Резюме. Активація природних клітинних процесів може знизити ризики вентилятор-індукованого пошкодження легень

Природний механізм захисту альвеол в умовах механічного стресу

Респіраторний дистрес-синдром (РДС) може виникати внаслідок травматичних ушкоджень, сепсису, пневмонії, зокрема на тлі COVID-19. Зазначений стан характеризується порушенням цілісності альвеолярно-капілярного бар’єра та розвитком набряку легень, що супроводжується зниженням оксигенації та еластичності тканин, а також формуванням інфільтратів легеневої паренхіми [3]. Нині в умовах триваючої пандемії COVID-19  частота випадків РДС суттєво зросла. Незважаючи на те що підтримувальна терапія з використанням штучної вентиляції легень (ШВЛ) є стандартом лікування пацієнтів із РДС, підвищення тиску в дихальних шляхах, що виникає під час механічної вентиляції, може поглиблювати розлад дихання внаслідок явища, відомого як вентилятор-індуковане пошкодження легень. На жаль, повне усунення впливу наслідків механічного пошкодження під час вентиляції легень неможливе. Відсутні також і фармакологічні методи лікування чи запобігання ушкодженням легеневої тканини у пацієнтів, які потребують ШВЛ [2].

У роботі, виконаній науковцями Державного університету Огайо (Ohio State University), США, запропоновано альтернативний підхід у запобіганні розвитку альвеолярних ушкоджень на тлі ШВЛ за рахунок посилення природних протизапальних клітинних процесів. Зокрема, визначено молекулярний фактор, мікроРНК-146а (miR-146a), який здатен блокувати синтез прозапальних протеїнів, що активуються за участю альвеолярних макрофагів в умовах механічного стресу. В експериментальних умовах було застосовано наночастинки — носії miR-146a з метою протидії запальному процесу, індукованому механічним пошкодженням альвеол [1]. Матеріали дослідження опубліковано у виданні «Nature Communications» 12 січня 2021 р.

miR-146a — механозалежний регулятор імунної відповіді

У проведеному дослідженні автори спиралися на те, що використання ШВЛ створює умови реалізації негативного впливу факторів механічного пошкодження, а порушення цілісності легеневого бар’єра є тригером вивільнення прозапальних медіаторів, змін регуляції активних генів та некодуючих нуклеотидів, включаючи мікроРНК. На первинному етапі експериментальних спостережень було ідентифіковано miR-146a — механочутливу мікроРНК альвеолярних макрофагів, експресія якої активується механічним стресом, а функція полягає у пригніченні каскаду прозапальних процесів у відповідь на пошкодження. Зазначений проміжний висновок став підґрунтям тези про те, що miR-146a має реальний терапевтичний потенціал у зменшенні вираженості альвеолярних ушкоджень під час ШВЛ.

У подальшому вивчення динаміки експресії miR-146a проводили з використанням гуманізованих систем in vitro, моделей патологічного стану у лабораторних тварин, а також зразків біоматеріалу пацієнтів. Насамперед, встановлено, що природне помірне зростання ендогенного miR-146a після механічного стресу внаслідок вентиляції є все ж недостатнім для запобігання розвитку легеневих ушкоджень. Однак експериментально викликане штучне підвищення експресії miR-146a в альвеолоцитах, які потім випробовували механічним тиском, супроводжувалося зменшенням вираженості запального процесу у відповідь на механічне ушкодження. Відтак на наступному етапі роботи було запропоновано використати наноплатформу для доставки miR-146a в легеневу тканину лабораторних тварин з модельованим РДС. Це дозволило досягти підвищення рівня miR-146a, що перевищував попередні показники в 10 тис. разів і забезпечував розвиток бажаного захисного ефекту.

Практичне значення

Згідно з висновками дослідників, отримані  в роботі дані свідчать про те, що ендогенне збільшення кількості miR-146a під час механічної вентиляції є компенсаторною реакцією, яка частково обмежує альвеолярне ушкодження. Тому використання нанотехнологій доставки miR-146a може стати потенційно ефективною стратегією зменшення пошкоджень легеневої тканини під час використання ШВЛ.

  1. Bobba C.M., Fei Q., Shukla V. et al. (2021) Nanoparticle delivery of microRNA-146a regulates mechanotransduction in lung macrophages and mitigates injury during mechanical ventilation. Nat. Commun., Jan. 12. doi: 10.1038/s41467-020-20449-w.
  2. Neto A.S., Cardoso S.O., Manetta J.A. et al. (2012) Association between use of lung-protective ventilation with lower tidal volumes and clinical outcomes among patients without acute respiratory distress syndrome: a meta-analysis. JAMA, 308: 1651–1659.
  3. Thompson B.T., Chambers R.C., Liu K.D. (2017) Acute respiratory distress syndrome. N. Engl. J. Med., 377: 562–572.

Н.О. Савельєва-Кулик,
Редакція журналу «Український медичний часопис»

Вам так же будет интересно

Оставьте комментарий

Ваш email не будет опубликован

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.