Development and regulation of alveolar fluid clearance in the guinea pig

Abstract: Popular Abstract in Swedish För att lungorna ska utvecklas normalt hos ett däggdjursfoster, måste lungorna vara vätskefyllda. Det har länge varit kännt att denna vätska produceras av lungorna själva, genom s k klorid-sekretion. Vid födelsen måste det nyfödda fostret börja andas och därför är det ytterst viktigt att lungorna snabbt töms på vätskan som fanns där under fosterutvecklingen. Detta sker till stor del genom att lungorna absorberar, d v s “suger upp”, vätskan som därefter transporteras bort med blodet. Denna funktion finns även i fullt utvecklade, vuxna lungor. Vi studerade vid vilken tidpunkt hos marsvin lungorna börjar absorbera vätska och fann att de normalt absorberar lungvätska några dagar innan födelsen, vilket tyder på att lungorna redan då har börjat förbereda sig för den kommande uppgiften att andas luft. Vidare fann vi att hastigheten hos vätske-absorptionen snabbt ökade vid födelsen och att i nyfödda marsvin kunde ungefär 60% av en testlösning som sprutats ner i lungorna absorberas på en timme. Några dagar efter födelsen var vätske-absorptionen i lungorna på samma nivå som i vuxna lungor. Vi kunde också visa att vätske-absorptionen i vuxna lungor kunde stimuleras (öka absorptionshastigheten) med stresshormonet, adrenalin. Förutom att adrenalin kunde stimulera vätske-absorptionen, så fann vi i våra studier att ett annat stresshormon, kortisol (hydrokortison), var viktigt för att vidmakthålla den relativt höga förmågan att absorbera vätska i vuxna marsvinslungor. Vi fann också att kalcium-jonbalansen i och kring lungans celler var viktig för att adrenalin-liknande ämnen skulle stimulera vätske-absorptionen. Vätske-absorptionen i lungorna sker genom en mekanism som kortfattat innebär att vatten förflyttas från yttersidan (luftsidan) till insidan (blodsidan) av det s k epitelcell-lagret (det yttersta cell-lagret som gränsar mot luften i lungorna), som en följd av att natriumklorid (vanligt koksalt) transporteras över epitelet. Processen är snarlik den som sker i njurarna och i tjocktarmen när vätska absorberas. Av största vikt för absorptionen är att det finns s k natrium-kalium-pumpar och natrium-kanaler i epitelcellerna, som tillsammans transporterar natriumjoner från epitelcell-lagrets luftsida till blodsida. I våra studier fann vi att en viss typ av natrium-kanaler, som kallas ENaC, var mycket talrika precis när lungorna började utveckla vätske-absorptionen. Framförallt, fanns det stora mängder av dessa kanaler i nyfödda lungor, men efter födelsen minskade kanalerna i antal. Det viktigaste resultatet från dessa studier var att vi genom att starta förlossnings-arbetet hos dräktiga marsvin kunde förmå fostrens lungor att absorbera vätska långt tidigare än vad som är normalt. Denna inducerade vätske-absorption var tillstörsta delen beroende av ENaC-natrium-kanalen. Resultaten visar tydligt att värkarbetet, som bl a yttrar sig i sammandragningar av livmodern, är viktigt för att lungorna ska slutgiltigt anpassa sig för luftandning. Vid fördjupade studier av värkarbetets betydelse för vätske-absorptionen i fosterlungorna, fann vi att värkarbetet (troligtvis p g a livmoderns sammandragningar) medförde att fostrens adrenalin-nivåer ökade mycket kraftigt. Adrenalinet i sin tur stimulerade vätske-absorptionen. Sammantaget, har vi i dessa studier fördjupat förståelsen och kunskaperna om lungans vätske-absorption, framförallt hos foster och nyfödda, men även hos vuxna djur. I förlängningen kan detta leda till ett förbättrat omhändertagande och behandling av förtidigt födda barn, i synnerhet för de som är förlösta med kejsarsnitt innan värkarbetet har startat. Även för behandlingen av vuxna individer som lider av lungödem (vätskeansamlingar i lungan) bör dessa rön i framtiden kunna leda till nya och förbättrade behandlingsmetoder.