По словам исследователей, это явление отвечает за тканевую гипоксию, вызывающую повреждение легких в модели сепсиса, а уменьшение нейтрофилов улучшает микроциркуляцию, а также гипоксию.
Легкие отвечают за обмен кислорода с углекислым газом во время процесса дыхания, обеспечивая важную функцию для поддержания жизни. Этот газообмен происходит в альвеолах, каждая из которых окружена множеством капилляров, содержащих циркулирующие эритроциты.
Исследователи прилагали усилия для наблюдения за микроциркуляцией в альвеолах, но было технически сложно получить изображения с высоким разрешением капилляров и эритроцитов в легких, которые находятся в постоянном дыхательном движении.
Профессор Пилхан Ким из Высшей школы медицинских наук и инженерии и его команда разработали сверхбыстрый лазерный сканирующий конфокальный микроскоп и камеру визуализации, которые могут минимизировать движение легкого, сохраняя при этом его респираторное состояние.
Они использовали эту технологию для успешного отслеживания циркуляции эритроцитов внутри капилляров животных моделей с сепсисом.
В ходе этого процесса они обнаружили, что гипоксия была вызвана увеличением мертвого пространства внутри легких модели сепсиса, пространства, в котором эритроциты не циркулируют.
Это явление происходит из-за агрегации нейтрофилов и их захвата внутри капилляров и артериол. Также было показано, что захваченные нейтрофилы повреждают ткань легких на модели сепсиса, ингибируя микроциркуляцию, а также высвобождая активные формы кислорода.
Дальнейшие исследования показали, что агрегированные нейтрофилы внутри легочных сосудов демонстрируют более высокую экспрессию рецептора Mac-1 (CD11b / CD18), который является рецептором, участвующим в межклеточной адгезии, по сравнению с нейтрофилами, которые обычно циркулируют. Кроме того, они подтвердили, что ингибиторы Mac-1 могут улучшить подавленную микроциркуляцию, уменьшить гипоксию и уменьшить отек легких на модели сепсиса.
Их технология трехмерного прижизненного микроскопа с высоким разрешением позволяет получать изображения живых клеток в легких в реальном времени. Ожидается, что эта работа будет использована в исследованиях различных заболеваний легких, включая сепсис.
Визуализация легочного кровообращения и точные аналитические методы исследовательской группы будут использоваться в качестве базовой технологии для разработки новых диагностических технологий, оценки новых терапевтических агентов для различных заболеваний, связанных с микроциркуляцией.
Профессор Ким сказал: «В модели ALI подавление легочной микроциркуляции происходит за счет нейтрофилов. Контролируя этот эффект и улучшая микроциркуляцию, можно устранить гипоксию и отек легких – новая эффективная стратегия лечения пациентов с сепсисом."