Bronchospazmus: príčina objavenej kontrakcie pľúc

Vďaka mikro-zariadeniu napodobňujúcemu správanie ľudských dýchacích ciest vedci dokázali pochopiť fungovanie bronchospazmu, ktorý postihuje hlavne astmatikov.

Bronchospazmus je náhla a nedobrovoľná kontrakcia hladkých svalov distálnych priedušiek. Ak sa vyskytne najmä u ľudí s respiračnými chorobami, ako je astma alebo chronická obštrukčná choroba pľúc (CHOCHP), môže tiež zasiahnuť ľudí bez osobitného zdravotného hľadiska vrátane fajčiarov. Vedci tvrdia, že tento veľmi zložitý fenomén je zložitý, keďže pri štúdiách na zvieratách nie je možné modelovať ľudský dýchací systém. Vývinom mikro-zariadenia napodobňujúceho správanie ľudských dýchacích ciest vedci pochopili, ako funguje bronchospazmus. Výsledky ich štúdie sa objavili v júlovom vydaní časopisu Nature Biomedical Engineering.

Na analýzu biochemických a mechanických signálov, ktoré sa vyskytujú medzi bunkami počas spazmov, vytvorili výskumníci v Rutgers a ďalších inštitúciách mikrozariadenia veľkosti tisíciny ľudského vlasu. Obsahuje zdravé astmatické pľúcne bunky, ktoré napodobňujú funkciu pľúc na bunkovej úrovni.

Spustením bronchospazmu na prístroji zistili, že počiatočná kontrakcia vedie k sekrécii zlúčenín hormonálneho typu, ktoré môžu vyvolať ďalšie zúženie alebo naopak uvoľniť kŕč. U astmatikov hladký sval obklopujúci dýchacie cesty reaguje lepšie a sťahuje sa ľahšie, aby reagoval na podnety, ako sú alergény. To vedie k predĺženým bronchiálnym kŕčom, dýchaniu a dýchavičnosti.

„Dôležitý skríningový nástroj na vývoj nových liekov“

Indukcia druhého astmatického spúšťača priedušiek v konkrétnom čase vedie k relaxácii hladkého svalstva a k zastaveniu spazmu.

Liečba na liečenie bronchospazmu sa za posledných 50 rokov nezmenila. A ak pracujú pre väčšinu ľudí, nie sú 100% efektívne, hovorí Reynold Panettieri, riaditeľ Rutgersovho inštitútu pre translatívnu medicínu a vedu.

„Mikroprocesor nám umožnil prehĺbiť vzájomné pôsobenie jednotlivých buniek v súvislosti s kontrakciou hladkého svalstva pri rôznych ochoreniach pľúc,“ hovorí. A na záver: „Schopnosť študovať mechaniku na jednobunkovej úrovni a vidieť tisíce buniek súčasne môže byť dôležitým skríningovým nástrojom pre vývoj nových liekov pre ľudí s astmou, ktorí na súčasnú liečbu nereagujú.“

15% astmatikov necíti ich bronchospazmus

Dnes sa bronchospazmus lieči bronchodilatátormi. Tieto inhalačné lieky sa pripájajú k svalom okolo pľúc, aby ich uvoľnili. To znižuje vyvíjaný tlak, ktorý zabraňuje prudkému bronchospazmu a znižuje výskyt hlienu v prieduškách. V prípadoch, keď pacient trpí príliš často bronchospazmom, lekári ho niekedy obsluhujú. Toto sa nazýva tracheostómia: vynútené a chirurgické otvorenie priedušiek.

Postihnuté osoby majú najčastejšie astmu. Odhaduje sa, že 15% astmatikov nevníma takmer ich bronchospazmus, pretože sú zvyknutí na svoju dychovú frekvenciu. Pravidelní fajčiari, ľudia, ktorí sú príliš vystavení znečisteniu, prachu alebo vlhkej klíme, môžu byť týmto ťažkým zlyhaním dýchacích ciest postihnutí.

Ak je pacient v čase kontrakcií veľmi slabý, môže mať vážne následky. Medzi nimi je mdloby alebo kóma, záchvat paniky, chvenie alebo hypoxia (nedostatočné zásobovanie kyslíkom). Horšie je, že ak sa počas anestézie objaví bronchospazmus, účinok liekov môže viesť k zastaveniu dýchania.