Stickoxid-Inhalation kann gefährliche Lungenerkrankungen bei Säuglingen verhindern

Stickoxid-Inhalation kann gefährliche Lungenerkrankungen bei Säuglingen verhindern
Stickoxid-Inhalation kann gefährliche Lungenerkrankungen bei Säuglingen verhindern
Anonim

Die Inhalation von Stickoxid (NO)-Gas, eine Therapie, die die Behandlung mehrerer lebensbedrohlicher Krankheiten erheblich verbessert hat, kann auch die Entwicklung einer Lungengefäßerkrankung verhindern, einer gefährlichen Erkrankung, die etwa eines von 500 Säuglingen betreffen kann: insbesondere Frühgeborene oder angeborene Herzfehler. In der Juli-Ausgabe von Circulation Research berichten Forscher des Massachusetts General Hospital (MGH), dass inhaliertes NO Rattenjunge mit Lungenverletzungen vor der Entwicklung einer Lungengefäßerkrankung (PVD) bewahrte, indem es den grundlegenden Prozess, der der Erkrankung zugrunde liegt, ein übermäßiges Wachstum von Zellen, störte die Wände der Lungenarterien.Derzeit gibt es keine Möglichkeit, PVD bei gefährdeten Säuglingen zu verhindern, und die Behandlung dieser Erkrankung ist nicht sehr wirksam.

"Die Stickoxidtherapie hat das Potenzial, die Lebensqualität erheblich zu verbessern und in einigen Fällen das Leben von Säuglingen mit einem Risiko für Lungengefäßerkrankungen zu retten", sagt Jesse D. Roberts, MD, von der MGH-Abteilung für Anästhesie und Pädiatrie, der erste Autor des Papiers. „Mit diesen Erkenntnissen und dem Wissen, dass Stickstoffmonoxid eine sehr sichere Behandlung für andere Lungenerkrankungen ist, ist es an der Zeit, klinische Studien an menschlichen Säuglingen zu entwickeln.“

PVD kann sich bei Säuglingen entwickeln, wenn Lungenschäden - verursacht durch den Einsatz von Beatmungsgeräten zur Unterstützung vorzeitiger Lungen, Lungenentzündungen oder Belastungen durch angeborene Herzfehler - die Wände von Gefäßen induzieren, die Blut zwischen Herz und Lunge transportieren zu verdicken. Insbesondere Muskelzellen, die die peripheren Lungenarterien auskleiden, vermehren sich übermäßig, was zu einem erhöhten Druck in diesen Gefäßen und einer Verringerung des Blutflusses in die Lunge führt.Das Herz muss noch stärker schlagen, um Blut durch die übermuskulären Gefäße zu drücken, was zu Herzversagen führen kann. Bei Säuglingen mit einem Loch zwischen linkem und rechtem Herzen verschlechtert PVD die Vermischung von frischem, sauerstoffreichem Blut mit sauerstoffarmem Blut, wodurch die Sauerstoffversorgung aller Organe des Körpers verringert wird. Die Folgen können Wachstumsverzögerungen, Entwicklungsverzögerungen oder sogar der Tod sein.

Forschungen der letzten zehn Jahre haben gezeigt, dass Stickoxidgas – nicht zu verwechseln mit dem Anästhetikum Lachgas – eine Schlüsselrolle bei vielen Körperfunktionen spielt, einschließlich der Entspannung von Blutgefäßen. MGH-Anästhesieforscher waren Pioniere bei der Untersuchung von eingeatmetem NO und waren die ersten, die zeigten, dass das Gas die Blutgefäße in der Lunge entspannen kann, ohne den Rest des Kreislaufsystems zu beeinträchtigen. Roberts und seine MGH-Kollegen zeigten zuvor, dass NO Säuglinge mit anh altender pulmonaler Hypertonie des Neugeborenen, einer seltenen, aber lebensbedrohlichen Erkrankung von Vollzeitbabys, erfolgreich behandeln kann.

Zwei Hinweise, die von Forschern anderswo entdeckt wurden, führten zu der aktuellen Untersuchung der möglichen Rolle von NO bei der Behandlung von PVD: Beobachtungen, dass die arterielle Zellproliferation der Schlüssel zur Entwicklung der Erkrankung ist, und Studien an kultivierten Zellen, die darauf hindeuten, dass NO die Proliferation von Gefäßzellen verringern könnte. Da inhaliertes NO nur Zellen in der Lunge beeinflusst, sollte es in der Lage sein, die PVD-assoziierte Proliferation zu stoppen, ohne das Zellwachstum in anderen Teilen des Körpers zu beeinträchtigen.

Um ihre Hypothese zu testen, injizierten die Forscher einer Gruppe neugeborener Ratten Monocrotalin, ein Mittel, von dem bekannt ist, dass es Lungenschäden und PVD verursacht. Einer Kontrollgruppe wurde eine inerte Substanz injiziert. Einige der Ratten, denen Monocrotalin injiziert wurde, atmeten während der zweiwöchigen Studie kontinuierlich ein Gemisch aus Luft und einer kleinen Menge NO ein.

Eine Woche nach Beginn der Studie wurde bei den Ratten, die Monocrotalin ohne NO erhielten, eine dreifache Zunahme der Muskulatur der Lungenarterien beobachtet, was bestätigt, dass die Substanz den PVD zugrunde liegenden Prozess ausgelöst hatte.Bei den Ratten, die inhaliertes NO erhielten, wurde jedoch keine übermäßige Proliferation von Muskelzellen beobachtet und es entwickelten sich keine Symptome von PVD.

"Unsere Beobachtungen deuten darauf hin, dass inhaliertes NO direkt wirkt, indem es die abnormale Zellproliferation der Lungenarterien verringert", erklärt Roberts. „Die Schutzwirkung, die bei Ratten beobachtet wurde, die NO erhielten, hing nicht von der Wirkung des Gases gegen Erkrankungen wie pulmonale Hypertonie, Lungenentzündung und Thrombose ab. Stattdessen spielt NO eine grundlegende Rolle bei der Regulierung der Zellproliferation in der verletzten Lunge Kern des Problems."

Weitere Autoren der Studie sind Kenneth Bloch, MD, von der MGH Division of Cardiology and Cardiovascular Research Center (CVRC); Jean-Daniel Cheche vom CVRC; und Jörg Weimann, MD, Wolfgang Steudel, MD, und Warren Zapol, MD, von der Abteilung für Anästhesie und Intensivmedizin. Die Studie wurde durch Zuschüsse der Milton Foundation, der Massachusetts Biomedical Research Foundation, der Deutschen Forschungsgemeinschaft und der National Institutes of He alth unterstützt.

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