«Теперь, когда мы знаем, что есть полезная информация от клеток, которые мы получаем из пуповины, мы можем использовать их биоэнергетику в качестве биомаркера и для терапевтических подходов до того, как разовьется бронхолегочная дисплазия», – сказал Jegen Kandasamy, M.D., неонатолог и доцент педиатрии в UAB, а также автор-корреспондент исследования, подробно описывающего результаты.
Бронхолегочная дисплазия или БЛД – это нарушение функции легких, которое поражает от одной четверти до половины недоношенных детей с крайне низкой массой тела при рождении, в основном тех, кому требуется длительная кислородная терапия. Эта терапия создает активные формы кислорода в легких, и этот стресс, наряду с некоторыми другими факторами, может привести к хроническому или опасному для жизни заболеванию легких, поскольку он препятствует созреванию все еще развивающегося легкого. Блокировка созревания включает крошечные терминальные мешочки, которые обычно продолжают развиваться в течение последних 14 недель доношенной беременности и примерно через пять недель после рождения.
«Каждому ребенку, родившемуся чрезвычайно преждевременно, необходимо свести к минимуму такое повреждение легких, иначе оно может пойти вниз», – сказал Кандасами.
Исследователи собрали венозные эндотелиальные клетки из пуповины 69 младенцев, родившихся на сроке гестации 26 недель. Средний вес при рождении этих младенцев составлял 1.9 фунтов; 34 ребенка выжили без БЛД, у 35 развилась БЛД и / или они умерли. Из этих 35 24 выжили с БЛД и 11 умерли до того, как статус БЛД можно было оценить в сроке беременности 36 недель.
Эти эндотелиальные клетки пуповинных сосудов выращивали в культуре и тестировали на энергетическую функцию митохондрий и образование оксидантов. Митохондрии – это небольшие органеллы внутри клеток, которые часто называют электростанциями клетки, потому что они производят большую часть клеточного АТФ, химической формы энергии. Окислительный стресс может повредить митохондрии, вызывая выброс опасных активных форм кислорода.
Кандасами и его коллеги обнаружили, что эндотелиальные клетки младенцев, у которых развилось БЛД или умерло – по сравнению с эндотелиальными клетками младенцев, которые выжили без развития БЛД – имели значительно более низкие максимальные уровни потребления кислорода, производили больше супероксида после воздействия избыточного кислорода и высвобождали его. больше перекиси водорода после воздействия избытка кислорода.
Супероксид и перекись водорода – два типа активных форм кислорода.
Эти изменения в эндотелиальных клетках младенцев, у которых развилось БЛД или умерло, а также повышенное повреждение митохондриальной ДНК и некоторые другие наблюдаемые изменения указывают на нарушение функции митохондрий эндотелия сосудов. Это нарушение функции является потенциальным биомаркером восприимчивости к ПРЛ у недоношенных детей и может помочь изменить терапевтические стратегии, чтобы снизить риск неблагоприятных исходов для легких.
Исследователи UAB говорят, что это первое исследование, которое предполагает, что митохондриальная дисфункция в эндотелиальных клетках сосудов человеческого происхождения является сильным предиктором риска БЛД у недоношенных детей.
«Мы первыми изучаем эти клетки пуповины ребенка и сравниваем их функцию с риском развития заболеваний у одного ребенка», – сказал Кандасами.
Кандасами говорит, что UAB – один из немногих медицинских центров, где можно провести это исследование, поскольку академический медицинский центр сочетает в себе превосходный опыт в области митохондриальной биологии с сильным лидерством в исследованиях, касающихся повреждения и развития легких у новорожденных.
Он говорит, что помогал собирать пуповину в течение двух лет его стажировки в области неонатологии в UAB, включая роды, которые произошли в 3 года.м. или другие ранние утренние часы.