Wykorzystanie technik biomedycznego obrazowania molekularnego w modelu zwierzęcym dysplazji oskrzelowo-płucnej

BPD to najczęstsza przewlekła choroba płuc występująca u skrajnych wcześniaków, która ma poważne i długoterminowe konsekwencje. Tak zwana „nowa” BPD charakteryzuje się nieprawidłowym rozwojem płuc, obejmującym zmniejszoną septację pęcherzyków płucnych, zaburzoną waskularyzację płucnego łożyska naczyniowego oraz zmiany patologiczne oskrzeli, co prowadzi do zmniejszenia możliwości oddechowych małych pacjentów. Celem pracy była analiza zmian tkanek płuc w modelu zwierzęcym BPD oraz porównanie uzyskanych wyników ze zdrową kontrolą. Do badań wykorzystano mysi model BPD. Skrawki płuc zostały przebadane pod kątem zmian morfometrycznych oraz z wykorzystaniem mikrospektroskopii w podczerwieni FPA-FTIR oraz S-FTIR. Wyniki wszystkich wykonanych analiz wykazały wyraźne różnice pomiędzy tkanką płuc osobników chorych i zdrowych. Zmiany molekularne w oskrzelach dotyczą głównie wzrostu ilości konformacji AI α-helisy, kolagenu oraz tyrozyny, a w pęcherzykach płucnych zmian ilości amidów I i II rzędu, kolagenu, tyrozyny, DNA czy RNA, oraz zmian konformacyjnych tych związków. Mikrospektroskopia w podczerwieni FTIR jest odpowiednio czułym narzędziem do charakteryzowania zmian w płucach w przebiegu dysplazji oskrzelowo-płucnej w populacji zwierzęcej. Stwierdza się również wysoką zgodność otrzymanych wyników z wynikami innych metod badania zmian patologicznych w dysplazji oskrzelowo-płucnej.

BPD is the most common chronic lung disease in extremely premature infants, with significant short- and long-term consequences. The so-called new BPD is characterized by abnormal lung development. It comprises a severe depletion of alveoli, disturbed vascularization, and pathological airway changes, which lead to diminished gas exchange in neonatal patients. The study aimed to analyze the lung tissues of the BPD animal model and compare the obtained results with healthy control. A murine model of BPD was used for the study. Lung sections were examined for morphometric changes and also with FPA-FTIR and S-FTIR microspectroscopy. All performed analyses showed a clear differentiation between the lung tissue of diseased and healthy individuals. Molecular changes in airway walls are mainly observed by the increase in the amount of AI α-helix, collagen, and tyrosine, and in the alveoli by molecular changes in the amount of AI, AII, collagen, tyrosine, DNA, and RNA, as well as conformational changes of these compounds. FTIR microspectroscopy is a sensitive tool for characterizing lung changes associated with bronchopulmonary dysplasia in the animal population. There is also a high agreement between the obtained results and results based on other methods used for examining pathological changes in bronchopulmonary dysplasia.