De studie, " Hyperbare zuurstof verbetert door bleomycine geïnduceerde longfibrose bij muizen ", werd gepubliceerd in het tijdschrift
Hyperbare zuurstoftherapie kan enkele van de belangrijkste kenmerken van longfibrose (PF) bij muizen en menselijke longcellen tegengaan , onthult een recente studie.
De bevindingen suggereren dat deze behandeling, waarbij zuivere zuurstof wordt toegediend in een hogedrukkamer, nader moet worden onderzocht als een mogelijke PF-therapie.
Hoewel de huidige behandelingsopties voor PF - waarvan idiopathische longfibrose (IPF) het meest voorkomende type is - de progressie van de aandoening kunnen vertragen, kunnen ze deze niet stoppen of de reeds aan de longen veroorzaakte schade ongedaan maken, waardoor er een substantiële onvervulde medische behoefte overblijft.
De last die dit legt op individuen en gezondheidszorgstelsels zal naar verwachting de komende jaren toenemen, zowel door de vergrijzing van de bevolking als door de aanhoudende effecten van de wereldwijde COVID-19- pandemie.
Langdurige zuurstoftherapie heeft enig voordeel aangetoond bij de behandeling van IPF-symptomen zoals kortademigheid, en bij het verbeteren van de resultaten voor de patiënt, inclusief hun vermogen om lichaamsbeweging te doen.
Hyperbare zuurstoftherapie kan extra voordelen bieden vanwege het vermogen om de manier te veranderen waarop het lichaam reageert op wonden, zoals de longlittekenvorming (fibrose), kenmerkend voor IPF. Hyperbare zuurstoftherapie is een behandeling waarbij zuivere zuurstof wordt ingeademd in een kamer die is ingesteld op een druk die hoger is dan die van de atmosfeer op zeeniveau.
Om dit in meer detail te onderzoeken, onderzocht een internationaal team van wetenschappers onder leiding van onderzoekers van de Universiteit van Southampton in het VK hoe hyperbare zuurstof de longen van een muismodel van geïnduceerde PF beïnvloedde.
Hun onderzoek toonde aan dat deze therapie de tekenen van PF in de longen van de dieren verminderde en de activering van fibroblasten gedeeltelijk zou kunnen omkeren - bindweefselcellen die betrokken zijn bij wondgenezing, maar waarvan bekend is dat ze fibrose bij PF bevorderen.
Ze begonnen met het behandelen van muizen met bleomycine, een giftige stof die vaak wordt gebruikt om het ontstaan van PF te veroorzaken.
Van zeven tot twintig dagen na de behandeling met bleomycine behandelden onderzoekers de dieren dagelijks met hyperbare zuurstoftherapie en vergeleken vervolgens hun longen met die van muizen die geen zuurstofbehandeling kregen.
De longen van muizen die hyperbare zuurstofbehandeling kregen, hadden duidelijk minder gebieden met fibrose en collageenafzetting dan die van onbehandelde muizen. Collageen is een van de eiwitten waaruit de extracellulaire matrix (ECM) bestaat - het netwerk van moleculen dat cellen omringt en ondersteunt - en de overproductie ervan is een belangrijk kenmerk van fibrose.
Evenzo werden genen gerelateerd aan ECM-componenten minder actief in de longen van muizen die zuurstoftherapie kregen.
In een poging om deze bevindingen uit te breiden naar mensen, activeerden onderzoekers vervolgens menselijke longfibroblasten - die de effecten van PF nabootsten - en stelden ze vervolgens bloot aan hyperbare zuurstof.
Onderzoekers activeerden genen die betrokken zijn bij PF-progressie door fibroblasten bloot te stellen aan TGF-bèta, een inflammatoir eiwit en een bekende PF-driver.
TGF-bèta zorgt ervoor dat fibroblasten transformeren in een ander celtype genaamd myofibroblasten, die fibrose-geassocieerde eiwitten produceren zoals collageen, fibronectine en alfa-gladde spieractine (alfa-SMA). Behandeling met TGF-bèta verhoogt ook de niveaus van HIF-1 alfa, een marker van zuurstofgebrek, wat een ander belangrijk kenmerk van PF is.
Na het verwijderen van TGF-bèta en het plaatsen van cellen in hyperbare zuurstofcondities, zagen onderzoekers een significante verlaging van de niveaus van deze fibrose-gerelateerde eiwitten, evenals HIF-1 alfa, wat suggereert dat zuurstofbehandeling mogelijk - en ten minste gedeeltelijk - zou kunnen blokkeren of omgekeerde TGF-bèta-geïnduceerde fibroblastactivering.
"Deze bevindingen ondersteunen ´hyperbare zuurstof´ als een potentiële levens veranderende therapie voor patiënten met longfibrose, hoewel verder onderzoek nodig is om dit volledig te evalueren", schreven de onderzoekers.
Pulmonaire fibrose (PF) is een ziekte van de luchtwegen die wordt veroorzaakt door de verdikking en verstijving van longweefsel die leidt tot de vorming van littekenweefsel. Wanneer artsen de oorzaak van de ziekte niet kunnen identificeren, wordt dit idiopathische longfibrose of IPF genoemd (idiopathisch betekent "van onbekende oorzaak"). PF kan vaak het gevolg zijn van factoren en verwondingen die niet definitief kunnen worden geïdentificeerd.
Net als bij PF kan geen enkele test IPF effectief diagnosticeren en is vaak een reeks diagnostische tests vereist. IPF is een zogenaamde interstitiële longziekte - of een ziekte die voornamelijk het interstitium (het weefsel en de ruimte rond de luchtzakjes van de longen) aantast, in plaats van de luchtwegen of bloedvaten. Er zijn veel soorten interstitale longziekte die leiden tot ontsteking en/of fibrose.
Omdat de behandelingen binnen deze groep longziekten variëren, is het belangrijk dat IPF correct wordt gediagnosticeerd voordat een behandeling wordt gestart.