La compréhension de la résilience – la capacité du tissu pulmonaire blessé à guérir et à se régénérer – peut être la clé pour faire progresser le traitement et la prévention des maladies pulmonaires potentiellement mortelles qui se produisent chez les bébés extrêmement prématurés, suggère une nouvelle étude.
En utilisant une technique de microscopie à quatre dimensions, les chercheurs de l'Université Vanderbilt et du Vanderbilt University Medical Center ont créé des images vidéo 3D de tissu pulmonaire de souris cultivées en laboratoire. Ce qu'ils ont appris n'a rien été révolutionnaire.
Pour la première fois, nous avons été en mesure d'imager vivre le poumon tel qu'il se forme, et de quantifier et de mesurer les mouvements cellulaires qui se réunissent pour faire un organe avec une surface suffisamment grande pour l'échange de gaz. «
Jennifer Sucre, MD, professeur agrégé, pédiatrie et biologie cellulaire et développementale, Vanderbilt University Medical Center
Les conclusions du groupe, publiées le 24 février comme l'article de couverture dans JCI Insightle Journal of the American Society of Clinical Investigation, représente une étape importante vers l'amélioration du traitement et de la prévention de la dysplasie bronchopulmonaire (BPD), qui se produit chez environ 50% des nourrissons nés de deux à quatre mois prématurément.
« Si nous pouvons comprendre comment les formes pulmonaires, alors nous avons un plan pour comment développer de nouveaux poumons après une blessure », a déclaré le premier auteur du journal, Nick Negretti, PhD, boursier post-doctoral senior dans le Sucre Lab qui a co-dirigé la recherche.
« Les souris ont une capacité extraordinaire à réparer les poumons », a déclaré Sucre, l'auteur principal du journal, qui dirige les origines biodéveloppementales de la maladie pulmonaire (Bold) au VUMC. « Je veux donner aux bébés la superpuissance de la souris. »
Les bébés prématurés avec BPD nécessitent de l'oxygène et de la ventilation mécanique dans les premiers jours suivant la naissance pour les aider à respirer. L'oxygénothérapie est une épée à double tranchant, car elle peut également endommager le tissu pulmonaire délicat.
Bien que de nombreux bébés prématurés puissent être sevrés du ventilateur après quelques jours, ils sont à risque accru de développer de graves problèmes respiratoires plus tard dans la vie, y compris une maladie pulmonaire obstructive chronique.
La respiration – l'échange d'oxygène contre le dioxyde de carbone – se produit dans les alvéoles des poumons à travers une membrane basale fragile entre les cellules épithéliales et les vaisseaux sanguins. Selon la vision traditionnelle du développement pulmonaire, les septa incarnés (séparateurs) émergent d'une couche de cellules épithéliales, endothéliales et mésenchymateuses pour diviser les espaces aériens dans les alvéoles.
Mais lorsque les chercheurs ont imaginé des tranches de poumon néonatal vivant sur trois jours, une vision différente a émergé, l'une des externes en ballon de cellules épithéliales soutenues par un anneau de myofibroblastes ou des cellules qui favorisent la formation de tissus.
La technologie innovante mise en œuvre par le Sucre Lab permet de tester et d'identifier les molécules et les voies spécifiques qui guident ce processus. Il s'agit également d'un outil de découverte pour les médicaments qui peuvent favoriser la régénération des tissus après une blessure.
Sucre a dit que son laboratoire était « désireux de comprendre… quelles sont les voies du poumon résilientes (de souris) qui peuvent la réparer après l'infection et les blessures? Comment pouvons-nous mettre cela en bouteille? »
