La Dre Laura Crotty Alexander est professeure agrégée de médecine à l'Université de Californie à San Diego et médecin et chercheuse au VA San Diego Healthcare System. Ses intérêts de recherche portent principalement sur les cigarettes électroniques. Elle étudie l'impact des cigarettes électroniques sur l'inflammation des voies respiratoires et la fonction immunitaire innée. Nous avons pu nous asseoir avec la Dre Crotty Alexander pour en savoir plus sur ses recherches et avoir son avis sur le terrain !
R : J'ai pas mal bougé. En tant qu'étudiant de premier cycle à l'Université Duke, j'ai passé trois ans dans un laboratoire d'immunologie des tumeurs cérébrales, étudiant principalement les cellules dendritiques, les macrophages et les cytokines, ce qui a été ma porte d'entrée dans le monde de l'immunologie.
J'ai passé un an au NIH dans le cadre du Clinical Research Training Program. Je me suis concentré sur les récepteurs des lymphocytes T et les cellules présentatrices d'antigènes pendant mon séjour ; essayer de déterminer où dans le corps nos cellules immunitaires commencent à présenter des antigènes lors d'une infection par le VIH, dans l'espoir de cibler ces zones pour le développement de vaccins.
J'ai décidé de poursuivre une bourse en médecine pulmonaire et en soins intensifs, alors je me suis retrouvé dans le laboratoire du Dr Victor Nizet ici à l'UCSD, axé sur les défenses de l'hôte et l'immunité innée. J'ai commencé à étudier la virulence bactérienne, en étudiant le rôle des neutrophiles et des macrophages dans la lutte contre les infections. Cela m'a amené dans le monde des inhalants parce que j'ai commencé à regarder l'effet de la fumée de cigarette sur les bactéries.
La grande majorité des travaux qui ont été effectués montrent que le tabagisme est nocif pour les cellules humaines et les organes humains, mais nous sommes colonisés par des bactéries et avons en fait plus de bactéries dans notre corps que de cellules de mammifères. Alors, j'ai commencé à regarder l'effet de la fumée de cigarette sur les bactéries qui nous colonisent et j'ai découvert que cela les rend plus pathogènes et agressifs.
À cette époque, je voyais en clinique des patients pulmonaires qui n'avaient jamais réussi à arrêter de fumer et qui me demandaient sans cesse « devrais-je passer à la cigarette électronique ? » … « Serait-ce un moyen de diminuer mon tabagisme ou d'arrêter de fumer ? et ma réponse a été : "Je n'en ai aucune idée, nous ne savons rien de ces dispositifs", puis j'ai réalisé que j'étais idéalement placé pour répondre à ces questions et déterminer si ces nouveaux dispositifs d'administration de nicotine sont sans danger pour l'homme. utilisation. C'est ainsi que je suis entré dans le domaine de la cigarette électronique qui prédomine désormais dans mes recherches.
A: J'ai toujours du mal avec ça; Je dirais que mon domaine concerne les effets inflammatoires des inhalants dans tout le corps.
Je n'aime pas gaspiller des organes, alors même si je suis pneumologue et que je me concentre principalement sur les cellules de défense de l'hôte, quand on fait une récolte sur ces souris, qu'on a exposées pendant des semaines et des mois à des e-cigarettes , on récolte presque toutes les parties du corps. J'ai développé des collaborations avec des chercheurs sur le cerveau, le cœur, le foie, le rein, les os et l'appareil digestif, afin que ces souris puissent être optimisées pour que lorsqu'elles donnent leur vie, nous obtenions le maximum d'informations.
Ce que je préfère dans cette recherche, c'est que nous ne savons pas ce que les cigarettes électroniques feront au corps au fil du temps, et en voyant les effets catastrophiques du tabagisme dont les gens n'avaient pas conscience depuis des décennies, c'est vraiment inspirant d'être impliqué dans comprendre cela, afin que les gens soient informés des effets du vapotage sur la santé. De plus, nos résultats peuvent contribuer à la conception de produits plus sûrs, ce qui est également très motivant.
A: J'ai l'impression qu'au cours des sept dernières années, le domaine s'est vraiment développé. Il y a sept ans, nous n'étions que quelques-uns à travailler sur le terrain, mais le nombre de chercheurs en cigarette électronique a augmenté d'année en année.
Des recherches sont en cours sur tous les aspects de la toxicologie potentielle, de l'inflammation, du dysfonctionnement des organes ; il y a des travaux fascinants en cours sur les raisons pour lesquelles les gens les utilisent, pourquoi les adolescents les choisissent. Il se passe toutes sortes de choses vraiment cool, je dirais que c'est un domaine de recherche assez dynamique en ce moment. À l'échelle internationale et aux États-Unis, de nombreux chercheurs à travers le monde tentent de répondre à ces questions.
R : Oui, je me bats avec ce problème. En tant que scientifique, les choses ne sont pas noires ou blanches, il m'est donc très difficile de résumer les choses et de dire que les cigarettes électroniques sont… « bonnes » ou « mauvaises ».
Je dirais que lorsque je suis entré dans le domaine, j'étais probablement plus comme un profane et je croyais vraiment que les cigarettes électroniques allaient être nettement moins nocives que le tabac conventionnel, simplement parce que le tabac conventionnel est incroyablement mauvais ; comment quelque chose pourrait-il s'en approcher ? Dans nos études originales, il semblait que cela représenterait moins de 10 % de l'impact sur la santé, mais ces données provenaient de cellules dans une boîte et de nos modèles d'exposition à court terme de la souris.
Presque chaque année, j'ai été davantage convaincu que les cigarettes électroniques sont bien pires que je n'aurais jamais pensé qu'elles pourraient l'être. Les signaux émis sont beaucoup plus forts, en termes d'impact négatif direct sur les cellules humaines et sur le fonctionnement des organes humains. Je pense qu'au final, les cigarettes électroniques ne seront toujours pas aussi mauvaises que le tabac conventionnel, mais malheureusement, le tabac est l'un des principaux tueurs à travers le monde. Faire cette comparaison peut être problématique, simplement parce que cela les rend sûrs. Donc, je pense que les cigarettes électroniques vont tuer un nombre important de personnes. Ils ont déjà tué des gens, et ils vont causer toutes sortes de dégâts sur tout le corps.
L'une des choses qui m'a le plus impressionné, c'est que j'ai vraiment senti en tant que pneumologue que c'était là que l'impact majeur allait se produire et il s'avère que les poumons sont assez capables de répondre à une insulte stressante. Nous savons que le vapotage de la cigarette électronique provoque de nombreuses maladies pulmonaires différentes, mais lorsque nous regardons le poumon au microscope, sur le plan pathologique, nous voyons moins de signes d'emphysème, moins de signes de fibrose. Ce qui m'a vraiment frappé, c'est que lorsque nous regardons dans le cœur, les reins, le cerveau et la voie gastro-intestinale, il y a d'énormes changements dans ces organes distaux dus au vapotage. Cela met vraiment en lumière le fait que, oui, vous respirez ces produits chimiques, oui, ils frappent d'abord les poumons, mais ils traversent la circulation sanguine et ont un impact sur le reste de votre corps.
R : C'est incroyablement difficile à étudier. De nouveaux appareils sortent tous les mois, de nouveaux e-liquides sortent tous les jours et vous ne pouvez pas tester chaque produit chimique contenu dans ces e-liquides.
R : J'ai commencé avec le flexiVent en 2009, donc 11 ans.
R : Absolument, je dirais que parmi les projets que nous réalisons, 90 % d'entre eux reposent sur l'utilisation des systèmes inExpose et flexiVent. Comme nous possédons deux flexiVents et essentiellement deux systèmes inExpose, nous avons pu partager cela avec beaucoup de gens ; donc au-delà de nous, plusieurs personnes utilisent également ces deux machines pour transmettre leurs recherches.
R : Tout d'abord, nous utilisions le flexiVent pour nos études sur l'asthme. Nous examinons les voies moléculaires de la pathogenèse de l'asthme dans l'espoir d'identifier de nouvelles cibles thérapeutiques. Malheureusement, de nombreux asthmatiques ne répondent pas aux médicaments actuels, nous sommes donc toujours à la recherche de nouvelles modalités thérapeutiques. Le flexiVent nous a vraiment permis de rechercher les effets de certaines voies sur la réactivité des voies respiratoires.
Le flexiVent est fantastique car non seulement il mesure la résistance des voies respiratoires et la compliance pulmonaire au départ, mais nous pouvons également effectuer des tests de provocation à la méthacholine. Nous nébulisons des doses croissantes de méthacholine sur une période d'environ 20 minutes et nous pouvons déterminer si ces souris asthmatiques ont plus ou moins de réactivité des voies respiratoires et ainsi comprendre si la voie que nous examinons affecte la pathogenèse de l'asthme. Cette partie de notre travail nous a aidés à identifier HIF-1α et HIF-2α comme jouant un rôle dans certains types de cellules dans l'asthme.
Ensuite, nous sommes passés aux expositions à la cigarette électronique. Pour cela, nous utilisons le système inExpose qui nous a permis de délivrer les aérosols d'E-cigarette, d'abord par le nez uniquement, afin que nous puissions essayer de faire un regard vraiment propre sur ce que la respiration des aérosols d'E-cigarette fait au corps . Ensuite, nous sommes passés à l'utilisation du système d'enceinte du corps entier pour réduire le stress des sujets et les exposer jusqu'à trois fois par jour.
R : Au maximum, nous faisions fonctionner le système de 8 h 5 à 10 h XNUMX et nous ne faisions qu'échanger les sujets toutes les demi-heures, jusqu'à une heure tout au long de la journée, donc c'est intense. C'est aussi pourquoi nous avons besoin d'une équipe. Nous avons habituellement environ XNUMX personnes dans le laboratoire, ce qui nous permet d'étaler les expositions pour que ce genre d'études, qui durent parfois six mois, soient réalisables.
Nous avons d'abord utilisé le système SCIREQ pour les stylos vape, puis nous sommes passés à l'appareil de cigarette électronique MOD Box en utilisant la configuration SCIREQ, puis nous sommes passés à l'appareil JUUL.
L'inExpose nous a permis d'utiliser tous les différents types d'appareils de vapotage. Nous concevons notre propre e-liquide et nous achetons également du e-liquide, de sorte que nous testons des produits fabriqués dans le commerce. Pour pratiquement toutes les cigarettes électroniques que nous testons, nous évaluons toujours la fonction pulmonaire, en particulier pour la première expérience que nous faisons. En règle générale, nous ferons une semaine d'exposition, un mois d'exposition, trois mois d'exposition, puis nous les mettrons sur le flexiVent pendant mécanique de la fonction pulmonaire complète. Nous effectuons également des provocations à la méthacholine car il existe un signal clinique indiquant que les cigarettes électroniques augmentent les exacerbations de l'asthme et les symptômes de respiration sifflante. Nous évaluons également la compliance pulmonaire pour voir si les cigarettes électroniques entraînent un processus parenchymateux comme la fibrose pulmonaire ou les pneumonies interstitielles. Nous utilisons les deux systèmes SCIREQ pour pratiquement toutes les expériences de cigarette électronique que nous réalisons. Vous utilisez l'inExpose pour les expositions et le flexiVent pour la mécanique pulmonaire, voyez-vous l'équipement SCIREQ comme une partie importante de votre recherche ?
R : Du côté de l'asthme, nous travaillons avec des knockouts HIF-1α et HIF-2α dans différentes lignées cellulaires. Côté e-cigarette nous utilisons la souris knock-out KRAS, qui développe spontanément des cancers du poumon. Nous utilisons ce modèle pour essayer de déterminer si l'exposition aux aérosols de cigarettes électroniques entraîne la tumorigenèse ou favorise la croissance tumorale une fois que les cancers sont présents, ce qui a été deux grandes questions.
La souris C57BL/6 est si robuste que nous n'avons eu aucun problème.
R : Heureusement, la souris KRAS vient d'un de nos collaborateurs, qui fait beaucoup de travaux différents, alors nous lui disons simplement quand nous aimerions avoir des souris et ils nous disent combien ils en ont de cet âge.
La bonne chose à propos du système inExpose est qu'avec les 16 ouvertures pour les souris, nous ferons en fait des démarrages échelonnés. Nous pourrions commencer avec un lot de souris une semaine, les commencer avec des témoins, puis ajouter des souris la semaine suivante. Cela peut rendre les semaines de récolte beaucoup plus gérables.
Nous avons tendance à mener trois expériences différentes en même temps. Si nous organisons une exposition pendant trois mois, je veux utiliser les 16 espaces. Nous choisissons trois expériences que nous voulons faire et nous avons ces souris à des démarrages échelonnés, mais nous utilisons ensuite les mêmes expositions pour cette période.
R : Je pense que lorsque nous avons répondu à une question, c'est probablement la chose la plus satisfaisante. Cette satisfaction vient lorsque nous examinons les données et que nous les combinons, exécutons les bonnes statistiques ; ce moment où tu vois un résultat qui est significatif, c'est un vrai constat. Je pense que c'est probablement le plus grand sentiment de joie.
Aussi, lorsque les stagiaires sont enthousiasmés par la recherche. Ils font tellement de travail et nous les formons chaque jour sur le front de la recherche, mais quand ils sont réellement excités à l'idée de poser ces questions et d'y répondre. Quand ils comprennent pourquoi nous faisons cela et qu'ils ont l'envie de continuer eux-mêmes à faire de la recherche, c'est aussi très satisfaisant.
R : Soyez patient. Gardez une lèvre supérieure raide. Lui donner le temps.
Je ne pense pas que quiconque puisse décider s'il veut faire de la recherche comme carrière pendant un an ou deux ans. Je dirais qu'il faudrait lui donner au moins deux ans. Il existe tellement de types de recherche différents. J'ai rencontré des gens qui ont travaillé pendant des années dans un laboratoire de recherche en laboratoire, mais lorsqu'ils sont passés à la recherche clinique, ils ont adoré, ou quelqu'un était dans un laboratoire en particulier et peut-être que ce n'était pas un bon environnement ou que le travail n'était pas cliquez avec eux, mais ils ont ensuite déménagé dans un autre laboratoire et ont vraiment adoré.
Donc, je dirais qu'il faut lui donner du temps et essayer différents domaines avant de dire que vous n'êtes pas dans la recherche.
R : À l'heure actuelle, nous nous concentrons à 90 % sur le COVID. Malheureusement, nous avons dû arrêter tous les travaux de cigarette électronique jusqu'à notre réouverture. Cela va probablement prendre quelques mois.
Une chose sur laquelle nous nous concentrons vraiment est les effets des aérosols de la cigarette électronique dans le cerveau. Nous examinons certaines voies dans le cerveau, puis poursuivons notre profilage inflammatoire du cœur, des reins, du tractus gastro-intestinal et des poumons. Nous espérons vraiment que nous serons en mesure de mettre en place un modèle des effets de l'exposition à la vapeur de cigarette électronique dans les poumons et d'autres organes.
R : Nous prenons des neutrophiles qui circulent dans le sang des patients COVID et effectuons des tests fonctionnels. Les neutrophiles causent tellement de dommages collatéraux dans les poumons que j'ai l'impression qu'il s'agit probablement de l'un des mécanismes pathogènes à l'origine de la lésion pulmonaire aiguë dans le COVID.
Les patients hospitalisés pour COVID ont des marqueurs inflammatoires élevés dans la circulation. J'ai l'impression que les neutrophiles circulants de ces patients sont susceptibles d'être altérés et je crains que dès qu'ils atteignent les poumons, si les marqueurs endothéliaux entraînent l'infiltration des neutrophiles, ils vont entrer, causer des dommages par des explosions oxydatives, et conduire la maladie.
Merci, Dr Crotty Alexander, d'avoir pris le temps de participer à notre série d'entrevues! Découvrez quelques-unes de ses publications ici ou suivez-la sur twitter @crottyalexander
