La Dre Elizabeth DiRenzo est professeure agrégée d'oto-rhino-laryngologie - chirurgie de la tête et du cou à la faculté de médecine de l'université de Stanford. Elle est titulaire d'un diplôme clinique en orthophonie, d'un doctorat en physiologie laryngée de l'Université Purdue, en plus d'une formation postdoctorale de l'Université du Wisconsin-Madison. Elle est actuellement orthophoniste au Stanford Voice and Swallowing Center. Le laboratoire de recherche du Dr DiRenzo est probablement le seul au monde spécialisé dans les maladies du larynx résultant d'une blessure après une exposition à la cigarette et à la cigarette électronique.
Pour répondre à cette question, je dois commencer par le larynx. Le larynx est un organe vital situé entre les voies respiratoires supérieures et inférieures. Malheureusement, c'est une partie souvent oubliée des voies respiratoires, mais elle est essentielle pour respirer, tousser, avaler et bien sûr, chez l'homme, produire votre voix. Par conséquent, comme vous pouvez l'imaginer, les problèmes de larynx peuvent avoir des impacts importants et majeurs sur la qualité de vie. En fait, les problèmes de larynx ne sont pas rares et affectent chaque année des millions de personnes aux États-Unis et dans le monde.
Dans l'ensemble, mon laboratoire s'intéresse à l'amélioration de la prévention ainsi qu'à la gestion de toutes sortes de différents types de maladies du larynx. Nous nous intéressons plus particulièrement au rôle de l'environnement dans le développement des maladies du larynx. Tout ce que nous inhalons passe par le larynx. En raison d'une dynamique de flux intéressante, il existe un dépôt important de particules inhalées dans le larynx. Les modèles de dépôt de particules dans le larynx sont uniques par rapport aux autres parties des voies respiratoires.
Nous nous concentrons principalement sur l'exposition à des agents inhalés comme la fumée de cigarette et la vapeur de cigarette électronique. Nous savons que la fumée de cigarette provoque des maladies laryngées bénignes et malignes. Par conséquent, l'inhalation de fumée de cigarette fournit un modèle élégant que nous pouvons, de manière très systématique, étudier la progression de la maladie laryngée. Plus précisément, nous étudions quels commutateurs cellulaires et moléculaires se produisent pour induire le remodelage du tissu laryngé, puis éventuellement le développement de la maladie.
En ce qui concerne les e-cigarettes, nous ne comprenons toujours pas pleinement l'impact des e-cigarettes sur le larynx et si l'utilisation de ces produits contribue au développement de la maladie. Si vous regardez le paysage de la recherche sur l'e-cigarette, il y a probablement eu environ cinq articles publiés sur les e-cigarettes dans le larynx alors qu'il y a eu des centaines d'articles publiés sur les e-cigarettes et d'autres parties des voies respiratoires. Nous avons travaillé pour développer des modèles d'exposition laryngée que nous pouvons utiliser pour étudier les changements physiopathologiques qui se produisent dans le larynx des utilisateurs de cigarettes électroniques.
En général, nous sommes l'un des seuls laboratoires au monde à étudier les expositions par inhalation et leur rôle dans le développement des lésions et des maladies du larynx. C'est vraiment un domaine peu étudié. Le travail que nous effectuons est complémentaire aux laboratoires qui étudient les expositions par inhalation dans les voies respiratoires inférieures et d'autres parties des voies respiratoires supérieures. Mais le larynx est très unique en termes de structure et de fonction, et nécessite sa propre ligne d'investigation.
Des millions de personnes dans le monde souffrent de maladies du larynx qui affectent des fonctions critiques telles que la respiration, la toux, la déglutition et bien sûr la production de la voix. Ce que nous essayons de faire, c'est de comprendre comment ces problèmes d'inhalation très courants provoquent des maladies. Si nous sommes en mesure de répondre à ces questions, nous pourrons peut-être mieux prévenir et inverser les lésions et les maladies du larynx.
Nous avons acheté notre premier système en 2016. L'un des meilleurs aspects de SCIREQ est la reproductibilité de vos expériences. Cela a été un problème majeur dans les recherches antérieures, du moins dans le larynx. Lorsque nous utilisons SCIREQ, nous savons exactement ce que nous obtenons en termes de durée de bouffée, de volume, etc. Nous effectuons de nombreux contrôles de qualité pour nous assurer que nos expositions se ressemblent d'un jour à l'autre, d'une semaine à à semaine, et d'expérience en expérience. Nous sommes convaincus que nos données sont fiables et que nos résultats peuvent être publiés, car nous sommes en mesure de documenter la façon dont nous réalisons des expériences de manière cohérente.
Nos premières expériences inExpose visaient à créer nos modèles de lésions induites par la fumée de cigarette et la cigarette électronique dans le larynx. Nous avons commencé par faire plusieurs expériences qui variaient en termes de nombre de semaines d'exposition et de nombre d'heures par jour.
Nous voulions créer une chronologie des lésions laryngées que nous voyons des expositions aiguës aux expositions chroniques par inhalation. L'un des changements les plus importants et les plus précoces que nous ayons observés en réponse à l'inhalation de fumée de cigarette était l'hyperplasie ou une augmentation du nombre de cellules basales dans l'épithélium des cordes vocales. Ce sont les cellules qui se répliquent et se renouvellent pour créer le tissu. Nous utilisons maintenant l'inExpose pour explorer systématiquement le rôle de ces cellules spécifiques dans la régénération du larynx, les blessures et le développement de la maladie. Ce travail est financé par une subvention R01 des National Institutes of Health. Nous espérons que ces études conduiront à des avancées significatives en termes de compréhension de la capacité de régénération de l'épithélium laryngé.
Le logiciel lui-même est incroyablement utile en termes de lancement d'un profil d'exposition, d'interface avec l'équipement réel et de surveillance en temps réel. J'aime aussi le fait que les profils soient faciles à modifier en fonction de nos besoins expérimentaux.
Nous utilisons principalement un modèle expérimental de souris. Le larynx de la souris, structurellement, est en fait très similaire au larynx humain, bien qu'il soit nettement plus petit. Les souris vocalisent également. C'est un type de vocalisation différent de ce que font les humains, mais cela augmente la pertinence.
En ce qui concerne les défis basés sur l'inhalation, les souris sont également établies comme un système modèle commun. Avec l'inExpose, nous sommes en mesure d'exposer 16 à 32 animaux à la fois, ce qui nous rend flexible, d'autant plus que bon nombre de nos expériences durent plusieurs mois. Cela permet d'utiliser au mieux notre temps et d'augmenter la productivité.
Il peut y avoir une courbe d'apprentissage abrupte si vous n'avez pas fait ce type de recherche auparavant. Mais je recommanderais de contacter d'autres laboratoires qui font ce type de recherche, surtout si vous allez utiliser l'équipement SCIREQ. Lors de l'établissement de notre modèle, j'ai personnellement contacté le groupe du Dr Crotty-Alexander qui travaille avec cet équipement depuis longtemps. Ils ont pu fournir d'excellentes informations sur ces types d'expositions et sur la manière dont ils effectuent des expériences et dépannent dans leur laboratoire.
De plus, je recommande d'utiliser le support technique fourni par SCIREQ ! J'ai constaté que votre équipe est vraiment là pour vous aider. Parmi toutes les entreprises avec lesquelles j'ai travaillé, SCIREQ fournit l'un des supports techniques les plus étonnants que j'aie jamais rencontrés. Donc, si vous avez des questions, posez-les. Je dirais aussi que d'un point de vue pratique, il faut prendre un soin irréprochable de cet équipement. Un nettoyage et un entretien appropriés de l'équipement font une énorme différence dans la longévité et le succès de vos expériences.
Nous sommes impatients de commencer des expériences cellulaires à l'aide de l'expoCube in vitro système. Nous sommes également occupés dans le domaine des cigarettes électroniques. Nous constatons des changements spectaculaires dans la muqueuse laryngée en réponse à l'exposition à la cigarette électronique. Nous sommes donc vraiment impatients d'explorer davantage cette voie et d'étudier comment les cigarettes électroniques affectent le développement des maladies du larynx.
Les cigarettes électroniques activent la réponse au choc thermique dans les muscles lisses vasculaires de l'athérosclérose. Damiani, I., et coll. (2022). L'artériosclérose, la thrombose et la biologie vasculaire. 2022;42:A319
Effets de la vapeur de cigarette électronique (E) et de la fumée de cigarette dans les fibroblastes de cordes vocales en culture. (2022). Martinez, J. et coll. Laryngoscope, 133(1) : 139-146
Modulation des réponses inflammatoires et immunitaires du larynx de la souris par des doses faibles et élevées de fumée de cigarette ordinaire. (2022). Easwaran, M., et coll. Rapports scientifiques : 18667
La fumée de cigarette grand public a un impact sur l'épithélium des cordes vocales de la souris et la barrière de mucus. (2021). Erickson-DiRenzo et al. Laryngoscope, 131(11) : 2530-2539
