• יו"ר: פרופ' יוחאי אדיר
  • מזכיר ונציג ישראל ב-ERS: ד"ר אמיר בר שי
  • גזברית: ד"ר דניאל בן דיין
  • חברת ועד, עורכת האתר: ד"ר מיכל שטיינברג
  • חבר ועד: ד"ר דרור רוזנגרטן
חדשות

מחקר בטכניון: טיפול תרופתי מיתן את הנזקים בעת הנשמה מלאכותית

חוקרים בטכניון מציגים אספקטים חדשים של פגיעה בעת הנשמה מלאכותית ומציעים טיפול תרופתי מקדים לפגים מונשמים

פרופ' ג'וזואה שניטמן (מימין) וד״ר אלירם נוף. "טיפול מקדים במונטלוקאסט ממתן את תמותת תאי האפיתל ואת התגובה החיסונית בזמן ההנשמה". צילום: דוברות הטכניון

למרות השיפור הנמשך בטכנולוגיות הנשמה וטיפול בפגים, שיעורי התחלואה בקרבם עדיין גבוהים מהרצוי. אחת הבעיות נובעת מכך שטיפולים חיוניים בפגייה, לרבות הנשמה מלאכותית, אמנם מונעים מוות אך יוצרים נזקים ותופעות לוואי שעלולים להשפיע על המטופל בטווח הארוך.

השפעות אלו ומקורות הנזק של הנשמה מלאכותית עדיין אינם מובנים במלואם. זה הרקע למחקר הנעשה במעבדתו של פרופ' ג'וזוואה שניטמן, ראש המעבדה לביו-זורמים העוסקת בחקר האווירונדינמיקה של תרופות וחלקיקים במערכת הנשימה, בהפקולטה להנדסה ביו-רפואית בטכניון.

במחקר קודם, שהתפרסם בשנה שעברה ב-Journal of the Royal Society Interface, גילו פרופ' שניטמן וד"ר אלירם נוף, חוקר במרכז הסרטן ממוריאל סלואן קטרינג בניו יורק, תופעה שאינה מוזכרת כלל בספרות הרפואית: נזק ריאתי כתוצאה מסילון אוויר ביציאה מהצינור המוחדר לקנה הנשימה של הפג בזמן ההנשמה המלאכותית. באמצעות מודל פיזיקלי (מכניקת זורמים) גילו השניים כי סילון זה מפעיל כוחות גזירה חזקים על רקמת האפיתל – שכבת התאים שמצפה את דרכי הנשימה. הכוחות האלה עלולים לגרום לנזקים המסכנים את המטופל, ועל אחת כמה וכמה כשמדובר בפג.

במחקר ההמשך, שהתפרסם כעת בכתב העת Bioengineering & Translational Medicine, בדקו החוקרים את ההיפותזה במודל חדש המכיל אפיתל אנושי מלאכותי. את המחקר הובילו פרופ' שניטמן, ד"ר נוף וד"ר ארבל ארצי-שנירמן, ראש המרכז לטכנולוגיות מתקדמות ליישום רפואי ברמב"ם. במחקר שותפים גם רופאי ילדים ואף אוזן גרון ובהם ד"ר לירון בורנשטיין, חברת סגל בפקולטה לרפואה ע״ש רפפורט בטכניון ורופאה בכירה במחלקה לטיפול נמרץ ילודים ופגים בקריה הרפואית רמב"ם.

המחקר נעשה באמצעות מודל תלת-מימדי של דרכי האוויר העליונות – קנה הנשימה והסימפונות המתפצלות ממנו. בתוך מודל זה גידלו החוקרים שכבה של תאי אפיתל – התאים המכסים גם את מערכת הנשימה הטבעית – כדי לעקוב אחרי השפעת ההנשמה עליהם.

"כיום אנחנו כבר יודעים שהנשמה מלאכותית, שהיא טכנולוגיה מצילת חיים, גורמת נזקים שונים למערכת הנשימה", מסביר פרופ' שניטמן. "נזקים אלה יוחסו עד כה לגורמים מכניים כמו כניסת האוויר בלחץ שגורם למתיחת רקמת הריאה. בשנים האחרונות התווספו תובנות על מקורות נזק מורכבים יותר. במחקר הנוכחי הדגמנו בניסויי מבחנה (In vitro) על ידי מדידת ציטוקינים המפעילים את מערכת החיסון, את התחלת התהליך הדלקתי – תהליך הנמצא בבסיס הנזק הריאתי בפגים מונשמים הנובע מזרימת האוויר וכוחות הגזירה בזמן ההנשמה".

במחקר הקודם גילו חוקרי הטכניון, כאמור, כי סילון האוויר מפעיל כוחות גזירה חזקים על רקמת האפיתל; כעת הם גילו כי הסילון גורם לשינוי במאזן הציטוקינים – חלבונים המהווים את הבסיס לתקשורת בין תאי מערכת החיסון. במילים אחרות, מעבר לנזקים המכניים – שחיקת האפיתל – גורמת ההנשמה הפולשנית גם להפעלת תגובה חיסונית וזו עלולה להוביל להתפתחויות דלקתיות מזיקות ואף מסכנות חיים.

בהמשך לגילויים אלה בחנו החוקרים אפשרות לצמצם את הנזק האמור באמצעות טיפול תרופתי, ובסיוע עמיתיהם הרופאים בחרו בתרופה נפוצה בשם מונטֶלוּקאסט (Montelukast), המשמשת לטיפול בחולי אסתמה. ואכן, במודל התלת-מימדי הם גילו כי טיפול מקדים במונטלוקאסט ממתן את תמותת תאי האפיתל ואת התגובה החיסונית בזמן ההנשמה.

פרופ' שניטמן מעריך כי שימוש במודלים מהסוג שמפתחים במעבדתו עשוי לשפר את הניסויים הפרה-קליניים הנערכים במעבדות (in vitro pre-clinical studies). "אם המחקר הפרה-קליני במעבדות יהיה יעיל ומדויק יותר נוכל להגיע לשלב הבא – ניסויים פרה-קליניים בבעלי חיים – כשאנחנו הרבה יותר ממוקדים. כך נוכל לא רק להאיץ את המחקר אלא גם לצמצם את הפגיעה בחיות ניסוי".

כאמור, זהו המחקר הראשון המדגים במודל שפותח במעבדה את השפעת סילון אוויר בהנשמה מלאכותית על מערכת החיסון. מחקר זה מציע כלי חדש לבחינה במחקרים קליניים בחיפוש אחרי פתרון שעשוי לבטל או לפחות למתן את הנזק הדלקתי. פרופ' שניטמן מעריך כי ממצאים אלה עשויים להועיל, מעבר לטיפול בפגים, גם בהקשרים אחרים כגון טיפול בחולי מחלות ריאה אחרות הדורשות הנשמה מלאכותית, למשל COPD וקורונה.

נושאים קשורים:  הטכניון,  פרופ' ג'וזוואה שניטמן,  הנשמה מלאכותית,  פגים,  ד"ר אלירם נוף,  ד"ר ארבל ארצי-שנירמן,  ד"ר לירון בורנשטיין,  מחקר,  חדשות,  מונטלוקאסט
תגובות