Setting up a novel preterm rabbit bronchopulmonary dysplasia multi-hit model of perinatal injury

La displasia broncopolmonare (BPD) è una malattia polmonare cronica che colpisce i neonati prematuri compromettendo lo sviluppo del loro sistema respiratorio. La BPD è il risultato di molteplici fattori, tra cui influenze prenatali come infiammazione, comportamento materno, corticosteroidi antenatali, condizioni ambientali e predisposizione genetica, oltre a fattori postnatali quali ventilazione meccanica, eccesso di ossigeno, infezioni e nutrizione inadeguata. Tutti questi elementi incidono sull'alveolarizzazione, sulla struttura delle vie aeree e sullo sviluppo vascolare polmonare. I modelli animali di BPD sono fondamentali per studiare questa patologia complessa. I conigli pretermine nati a 28 giorni di gestazione ed esposti a livelli elevati di ossigeno (95% o 70%) sviluppano rispettivamente fenotipi di BPD grave o lieve. Tuttavia, una limitazione di questi due modelli è che includono solo due fattori – prematurità ed esposizione all’ossigeno – mentre la BPD negli esseri umani è influenzata da molte altre variabili. Alla luce di ciò, il mio progetto di dottorato mira a estendere il valore traslazionale di questi modelli iperossici di coniglio pretermine, sviluppando un modello animale con caratteristiche che rappresentassero meglio il quadro clinico. Sono stati testati la sepsi postnatale, il weaning graduale e improvviso dall'ossigeno, i corticosteroidi antenatali, il ritardo della crescita intrauterina (IUGR) e la corioamnionite (CA). La sepsi postnatale è stata indotta mediante iniezioni di LPS nei giorni postnatali (PND) 3 e 5, in combinazione con l’esposizione al 70% di ossigeno per 14 giorni. Il protocollo di weaning graduale prevedeva 7 giorni di esposizione al 95% di ossigeno, seguiti da una riduzione progressiva della concentrazione fino al 21% entro il giorno 14. Nel protocollo di weaning improvviso, i conigli pretermine sono stati esposti al 70% di ossigeno per 14 giorni, seguiti da un passaggio immediato al 21% fino al giorno 21. Per quanto riguarda gli insulti prenatali, il betametasone, un corticosteroide, è stata somministrata alle coniglie gravide 48 e 24 ore prima del parto prematuro. Successivamente, i conigli prematuri sono stati esposti al 21% o al 70% di ossigeno per 14 giorni. L’IUGR è stato indotto somministrando L-NG-Nitroarginina Metil Estere (L-NAME), un inibitore selettivo della sintasi dell’ossido nitrico, a coniglie gravide dal giorno gestazionale 24 al 27, e i conigli nati prematuri sono stati poi esposti al 21% o al 70% di ossigeno per 14 giorni. Infine, la CA è stata indotta tramite iniezioni intra-amniotiche di LPS alle coniglie gravide nel giorno gestazionale 25, e i conigli prematuri sono stati esposti al 50% di ossigeno per 7 giorni. La maggior parte di questi protocolli (sepsi postnatale, svezzamento graduale e improvviso dall'ossigeno e IUGR) sono stati interrotti a causa dell’elevata mortalità durante la sessione sperimentale, mentre la CA si è dimostrata la più promettente. In particolare, la somministrazione di LPS 2,5 μg/sacco ai conigli prematuri ha causato restrizione della crescita fetale alla nascita, compromissioni strutturali polmonari e disregolazione di marcatori chiave legati allo sviluppo alveolare, all’infiammazione e allo stress ossidativo. È interessante notare che, nonostante questi esiti avversi, l’LPS ha anche migliorato la funzionalità polmonare, come indicato dai livelli aumentati di SFTPC. Sono quindi necessari ulteriori studi per comprendere appieno gli effetti a breve e lungo termine della CA indotta da LPS sullo sviluppo polmonare nei conigli prematuri.