Studio dei meccanismi coinvolti nel "ventilator-induced lung injury"

Introduzione. La ventilazione meccanica (MV) ha rappresentato un fondamentale passo avanti nell’assistenza dei pazienti sia in terapia intensiva sia in anestesia. Purtroppo però essa può esacerbare, o addirittura iniziare, un danno polmonare acuto. Molti pazienti con Acute Respiratory Distress Sindrome (ARDS) ventilati meccanicamente sviluppano fibrosi polmonare. Abbiamo ipotizzato che la MV possa contribuire mediante diversi meccanismi allo sviluppo di tale fibrosi. Materiali e metodi. In vitro. Cellule epiteliali alveolari umane BEAS-2B sono state sottoposte ad allungamento meccanico ciclico per 24 o 48 ore, e quindi si è analizzata l’espressione di marcatori epiteliali e mesenchimali in esse. In vivo. Topi C57 Bl/6 sono stati randomizzati verso 4 trattamenti: controlli sani; inalazione di acido cloridrico (HCl); inalazione di soluzione di controllo seguita dopo 24 ore da MV; inalazione di HCl seguita dopo 24 ore da MV. Gli animali trattati sono stati quindi seguiti per periodi di 3, 8 e 15 giorni dopo l’inalazione. Si sono analizzate le meccaniche polmonari, l’istologia polmonare, i fibrociti circolanti, i quantitativi di idrossiprolina così come l’espressione di marcatori epiteliali e mesenchimali nei polmoni. Risultati. In vitro. L’allungamento meccanico ciclico ha determinato nelle cellule BEAS-2B una riduzione nell’espressione dei marcatori epiteliali citocheratina 8, E-caderina e pro-proteina del surfattante B (proSPB), ed un aumento dell’espressione di TGF-β1 e β-catenina e dei marcatori mesenchimali α-SMA e vimentina A. In vivo. La MV, da sola o in associazione all’inalazione di HCl, ha determinato alterate meccaniche polmonari, un aumento del contenuto di idrossiprolina e dell’espressione di TGF-β1 e β-catenina e dei marcatori mesenchimali α-SMA e vimentina A, ed una diminuita espressione dei marcatori epiteliali citocheratina 8, E-caderina e proSPB. I fibrociti circolanti non sono stati influenzati dalla MV. L’istologia polmonare ha mostrato aumentata fibrosi negli animali trattati e potenziale transizione epitelio-mesenchimale dopo inalazione di HCl seguita da MV. Conclusioni. Lo stress meccanico determina fibrosi polmonare, e il fenomeno della transizione epitelio-mesenchimale potrebbe giocare un ruolo in questo processo. Se i risultati del nostro lavoro saranno confermati, la modulazione della risposta fibrotica nei pazienti che necessitano di MV potrebbe rappresentare un nuovo, importante bersaglio terapeutico da investigare.