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【Technical Review】Aplicación y análisis de casos de pletismografía de cuerpo entero (WBP) en la investigación respiratoria

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Desvelando los mecanismos respiratorios: Cómo la pletismografía de cuerpo entero (WBP) potencia la investigación con casos prácticos

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Introducción:
La pletismografía de cuerpo entero (WBP), como tecnología de evaluación de la función respiratoria no invasiva y eficiente, se ha utilizado ampliamente en la investigación básica y preclínica de las enfermedades del sistema respiratorio. Este artículo presenta cuatro casos representativos para demostrar sistemáticamente el papel fundamental de la WBP en la exploración de los mecanismos del asma, la inmunoterapia alérgica, el desarrollo de fármacos antivirales y los estudios de intervención en lesiones pulmonares agudas. Estos estudios no sólo ponen de relieve las ventajas técnicas de la WBP para cuantificar la hiperreactividad de las vías respiratorias y monitorizar dinámicamente la función pulmonar, sino que también aportan pruebas importantes para el desarrollo de estrategias terapéuticas específicas. En el futuro, seguiremos compartiendo más casos de aplicación de WBP en diversos modelos de enfermedad para apoyar la innovación y el desarrollo en el campo de la investigación respiratoria.

Nuestro sistema de pletismografía de cuerpo entero sin sujeción (WBP) desarrollado de forma independiente por Tow-Int Tech permite realizar pruebas de función pulmonar y reactividad de las vías respiratorias en animales pequeños conscientes que se mueven libremente. Elimina la necesidad de traqueotomía y anestesia invasivas, lo que hace que el proceso experimental sea sencillo, eficiente y adecuado para estudios de seguimiento a largo plazo.

Durante los experimentos, el animal se coloca en una cámara de pletismografía sellada conectada a un sensor que conduce al exterior de la cámara. Cuando el animal respira, el movimiento de su cavidad torácica provoca cambios en el volumen interno de la cámara. Estos cambios de volumen se convierten en señales eléctricas a través de un transductor de presión y un amplificador. Tras el procesamiento informático, la curva respiratoria se muestra en la pantalla y pueden calcularse parámetros como el volumen corriente (VT), el flujo espiratorio máximo (FEM) y la frecuencia respiratoria mediante software especializado.

El sistema puede ampliarse para conectarse con un nebulizador para la administración de fármacos dentro de la cámara, lo que permite establecer modelos de enfermedades respiratorias como la tos y el asma. El sistema WBP puede detectar y registrar cambios en los parámetros respiratorios estándar y la hiperreactividad de las vías respiratorias durante la provocación, evaluando así el grado de broncoconstricción.

Caso 1: Investigación del asma
En 2024, Kaimeng Liu et al. publicaron un artículo titulado "Trim27 agrava la inflamación de las vías respiratorias y el estrés oxidativo en ratones asmáticos a través de la potenciación del inflamasoma NLRP3" en la revista International Immunopharmacology. El estudio pretendía validar el efecto de Trim27 sobre los síntomas del asma y revelar su papel en la potenciación de la activación del inflamasoma NLRP3. Tras la última provocación con ovoalbúmina (OVA), se evaluó la hiperreactividad de las vías respiratorias (AHR) en ratones administrándoles dosis crecientes de metacolina inhalada. Los resultados mostraron que, en comparación con los ratones asmáticos tratados con partículas lentivirales simuladas, los tratados con ARN de horquilla corta (ARNhc) Trim27 presentaban valores más bajos del índice de función pulmonar Penh, como se detalla en la Figura 2B. El proceso experimental utilizó el sistema de pletismografía de cuerpo entero (WBP) de Tow-Int Tech para la detección exhaustiva de los parámetros respiratorios en los grupos experimentales, incluidos los valores Penh.

Caso 2: Investigación de alergias
En abril de 2025, K. Tabynov et al. publicaron un trabajo de investigación titulado "*Comparison of rArt v 1-based sublingual and subcutaneous immunotherapy in a murine model of asthma*" en la revista npj Vaccines. Los investigadores utilizaron el sistema de pletismografía de cuerpo entero (WBP) de Tow-Int Tech para realizar una detección exhaustiva de los parámetros respiratorios en los grupos experimentales. Los resultados indicaron que la resistencia de las vías respiratorias (valores Penh) se redujo significativamente en todos los grupos de inmunoterapia sublingual (SLIT) e inmunoterapia subcutánea (SCIT), acercándose a los niveles observados en el grupo de control negativo.

Caso 3: Investigación del mecanismo del fármaco
Investigadores de la Universidad Oceánica de China, entre ellos Yan Zhang y otros, publicaron un artículo titulado "Nobiletin, as a Novel PDE4B Inhibitor, Alleviates Asthma Symptoms by Activating the cAMP-PKA-CREB Signaling Pathway" en Molecular Science. El estudio empleó el sistema de pletismografía de cuerpo entero (WBP) para el seguimiento del tratamiento en ratones. Los resultados demostraron que la nobiletina (una polimetoxiflavona aislada de los cítricos, conocida por su importante papel en los efectos antiinflamatorios, antiinvasión tumoral, proliferación y antimetástasis en estudios in vitro y con animales) reducía significativamente los niveles de células inflamatorias y citoquinas en ratones y aliviaba la hiperreactividad de las vías respiratorias. Además, mediante experimentos exhaustivos, los investigadores revelaron el mecanismo de la nobiletina en el tratamiento del asma: ejerce una actividad antiasmática dirigiéndose a la PDE4B y activando la vía de señalización cAMP-PKA-CREB.

Caso 4: Lesión pulmonar aguda (LPA) y síndrome de dificultad respiratoria aguda (SDRA)
En 2024, investigadores de la Universidad de Nanjing, entre ellos Chen-Xiao Yan, Kena Sun y Xia Zhu, investigaron el mecanismo por el que las proantocianidinas oligoméricas (OPC) alivian la lesión pulmonar aguda (LPA) a través del eje intestino-pulmón inhibiendo la formación de trampas extracelulares de neutrófilos (NET) y las respuestas inflamatorias. El artículo se publicó en la revista Journal of Functional Foods. Durante los experimentos, los investigadores utilizaron el sistema de pletismografía de cuerpo entero (WBP) de Tow-Int Tech para detectar indicadores relacionados con la función pulmonar en distintos grupos modelo de ratones. Al administrar diferentes concentraciones de OPC a ratones sépticos, descubrieron que 60 mg/kg de OPC mejoraban significativamente las tasas de supervivencia. En comparación con el grupo de LPS, el grupo de pretratamiento con OPC mostró una reducción de la hemorragia y la inflamación pulmonares, junto con una mejora de la función pulmonar, manifestada como una reducción del tiempo de relajación y un aumento del flujo espiratorio medio, lo que indica que el OPC puede mitigar la lesión pulmonar.

En resumen, el sistema de pletismografía de cuerpo entero (WBP) de Tow-Int Tech demuestra una potente funcionalidad y aplicabilidad en diversos estudios de enfermedades respiratorias. No sólo proporciona indicadores cuantitativos precisos de la hiperreactividad de las vías respiratorias y los cambios en la función pulmonar, sino que también ofrece pruebas fiables para la evaluación de la eficacia de los fármacos y la optimización de las estrategias de tratamiento. Esté atento a los contenidos de futuras series, en las que compartiremos más casos de investigación y avances en la aplicación de la WBP en más áreas, como la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) y la fibrosis pulmonar.