Charitharth Vivek Lal, M. D., und der Universität von Alabama in Birmingham Kollegen haben eine neuartige und first-of-its-Kind-Neugeborene-Maus-Modells zur Untersuchung der Auswirkungen der hohen Sauerstoff-Konzentrationen, oder hyperoxia, auf die lungenentwicklung von Neugeborenen Mäusen, die keimfrei—das bedeutet, keine Mikroben besiedeln die Lunge.

Ihr Ziel ist es zu lernen, wie Unterschiede in der Art der Mikroben, die bereits besiedeln die menschliche Lunge bei der Geburt—auch extrem Frühgeborene—schützen können, oder machen Sie einen Säugling anfälliger für bronchopulmonale Dysplasie oder BPD. BPD ist eine chronische, lebensbedrohliche Lungenerkrankung Frühchen.

Lal, associate professor in der UAB-Abteilung von Kinderheilkunde Neonatologie, hat zuvor gezeigt, dass eine frühe mikrobielle Ungleichgewicht, oder Dysbiose, ist für den vorausschauenden Entwicklung von BPD in extrem low birth-weight infants. Diese Kinder, die hatten eine mittlere Geburtsgewicht von 1 Pfund, 8 Unzen, die oft benötigt werden, da hohe Konzentrationen von Sauerstoff, weil Ihre Lunge hatte noch nicht voll entwickelt.

„Für die aktuelle Studie haben wir die Hypothese aufgestellt, dass die Lunge von keimfreien Mäusen hätten eine übertriebene phänotypischen Reaktion auf hyperoxia im Vergleich zu nicht-keimfreie Mäuse,“ Lal sagte. „Stattdessen, fanden wir, dass die keimfreien Mäuse im hyperoxia zeigten geschützt Lunge die Struktur -, Lungen-mechanik und verringerte entzündungsmarker im Vergleich zu nicht-germ-free mice.“

Die hyperoxia Bedingungen waren 85 Prozent Sauerstoff. In der Raumluft, die 21 Prozent Sauerstoff, die beide die keimfreien Mäuse und nicht-keimfreie Mäuse hatten eine normale lungenentwicklung.

Warum die teilweisen Schutz für die keimfreien Neugeborenen unter hyperoxia?

Lal spekuliert, dass die Anwesenheit von einigen pathogenen Bakterien-in die nicht-keimfreie Mäuse können Förderung der Pathogenese der BPD durch die pro-entzündlichen Signaltransduktion und Entzündungsreaktion aus Neutrophilen Granulozyten in der Lunge. „Manipulation der Atemwege microbiome,“ Lal sagte, „kann eine potentielle therapeutische intervention in BPD und anderen Lungen-Krankheiten.“

In einem begleitenden editorial Lal-Studie in der American Journal of Physiologie-Lunge Zellulärer und Molekularer Physiologie, Kent Willis, M. D., University of Tennessee-Memphis, sagte, „Dieser Bericht legt den Grundstein für zukünftige Studien zur Bewertung komplexer Prozesse, die in der mikrobiom-Auswirkungen auf die lungenentwicklung und Verletzungen. Es wäre entscheidend für die Beurteilung der Wirkung von spezifischen mikrobiom-Kolonisation auf die Pathogenese der BPD in einem keimfreien Modell, neben der Bewertung der Wirksamkeit der mikrobiellen transplantation bei der Entwicklung von therapeutischen Strategien.“

Im Allgemeinen, Lal und Kollegen festgestellt, dass keimfreien Mäusen hatte sich verringert hyperoxia-induced lung injury “ als im Vergleich zu nicht-keimfreie Mäuse, gemessen durch vergrößerte alveoläre Räume mit geringer septation; die keimfreien Neugeborenen hatten eine bessere Lungenfunktion in hyperoxia, wie gemessen, durch die Lunge Widerstand und Gesamt-Lungen-compliance; und der keimfreien Mäusen hatte sich verringert Entzündung, gemessen durch die myeloperoxidase, interleukin-1-beta und interferon-gamma.