Совершенствование методических подходов к неинвазивному сбору биопроб легочного сурфактанта

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Цель. Изучить влияние условий сбора и хранения биопроб легочного сурфактанта (ЛС) в барботате выдыхаемого воздуха на его поверхностную активность и биохимическую структуру для разработки клинических рекомендаций по оценке состояния ЛС.

Материалы и методы. Исследованы емкости из стекла, фторопласта и пяти полимерных контейнеров методами тензиометрии. Оценка воспроизводимости результатов физико-химических параметров нативного материала проводилась с помощью тонкослойной хроматографии. Тарирование методов и составление шкал осуществлялось с использованием раствора экзогенного сурфактанта.

Результаты. Обнаружено, что для идентификации в пробах фосфатидилхолина необходимо внести не менее 0,15 мкг экзогенного сурфактанта, а для дипальмитоилфосфатидилхолина – от 0,5 мкг и выше. Эффективность сбора ЛС методом барботирования выдыхаемого воздуха варьируется в пределах от 30 до 50 % от объема сурфактанта, выделяемого при одном среднестатистическом выдохе человека.

Выводы. Осуществлен сбор нативного материала методом барботирования выдыхаемого воздуха. Составлены тензиометрическая и хроматографичекая шкалы. Отмечена вариативность степени сбора. Показано, что при соблюдении условий хранения и транспортировки в материале не происходит заметных изменений.

Об авторах

Анастасия Ивановна Шмырова

Институт механики сплошных сред Уральского отделения Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: lutsik@icmm.ru
ORCID iD: 0000-0001-9199-2487

кандидат физико-математических наук, младший научный сотрудник лаборатории Гидродинамической устойчивости

Россия, 614990, Пермский край, г. Пермь, ул. Ленина, д.13, стр. а

Ирина Михайловна Пшеничникова-Пеленёва

Пермский государственный медицинский университет им. академика Е.А. Вагнера

Email: im_p@rambler.ru

доктор медицинских наук, профессор кафедры фтизиопульмонологии

Россия, 614990, г. Пермь, ул. Петропавловская 26

Людмила Ивановна Кононова

Институт экологии и генетики микроорганизмов Уральского отделения Российской академии наук

Email: kononova_l@iegm.ru

инженер лаборатории биохимии развития микроорганизмов

Россия, 614081, г. Пермь, ул. Голева, 13

Владимир Павлович Коробов

Институт экологии и генетики микроорганизмов Уральского отделения Российской академии наук

Email: korobov@iegm.ru

кандидат медицинских наук, заведующий лабораторией биохимии развития микроорганизмов

Россия, 614081, г. Пермь, ул. Голева, 13

Список литературы

  1. Кейтс M. Техника липидологии. Выделение, анализ и идентификация липидов. М.: Мир 1975; 326.
  2. Розенберг О.А., Ловачева О.В., Шаповалов К.Г., Акулова Е.А., Степанова О.В., Сейлиев А.А., Шульга А.Э. Сурфактант-терапия в комплексном лечении больных бронхиальной астмой. Влияние на клинические симптомы и показатели функции внешнего дыхания. Туберкулез и болезни легких 2018; 96 (9): 23–304.
  3. Русанов А.И., Прохоров В.А. Межфазная тензиометрия. СПб.: Химия 1994; 400.
  4. Сидоренко Г.И., Зборовский Э.И., Левина Д.И. Поверхностно-активные свойства конденсата выдыхаемого воздуха (новый способ исследования функций легких). Терапевтический архив 1980; 3: 65–68.
  5. Baritussio A. Lung surfactant, asthma, and allergens – a story in evolution. Am. J. of Respir. Crit. Care Med. 2004; 169(5): 550–551.
  6. Bligh E.G., Dyer W.J. A rapid method of total lipid extraction and purification. Can. J. Biochem. Physiol. 1959; 37(8): 911–917.
  7. Bernhard W., Haagsman H.P., Tscher nig T., Poets C.F. Conductive airway surfactant: surface-tension function, biochemical composition, and possible alveolar origin. Am. J. Respir. Cell. Mol. Biol. 1997; 17(1): 41–50.
  8. Chimote G., Banerjee R. Effect of mycobacterial lipids on surface properties of Curosurf (TM): Implications for lung surfactant dysfunction in tuberculosis. Resp. Phys. Neurobi. 2008; 162(1): 73–79.
  9. Chimote G., Banerjee R. Lung surfactant dysfunction in tuberculosis: Effect of mycobacterial tubercular lipids on dipalmitoylphosphati dylcholine surface activity. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 2005; 45 (3–4): 215–223.
  10. Clements J. Pulmonary surface tension and alveolar stability. Technical report. CRDLR. U.S. Army Chemical Research and Development Laboratories 1961; 16: 444–450.
  11. Fewster M.E., Burns B.J., Mead J.F. Quantitative densitometric thin-layer chromatography of lipids using copper acetate reagent. J. Chromatogr. A. 1969; 43(1): 120–126.
  12. Hasegawa T., Leblanc R.M. Aggregation properties of mycolic acid molecules in monolayer films: a comparative study of compounds from various acid-fast bacterial species. Biochi mica et. Biophysica Acta – Biomembranes 2003; 1617 (1–2): 89–95.
  13. Hildebran J. Pulmonary surface film stability and composition. J. of Applied Physiology Respiratory Environmental and Exercise Physiology 1979; 47(3): 604–611.
  14. Hohlfeld J. The role of surfactant in asthma. J. Respiratory Research 2001; 3: 1–8.
  15. Horvath I., Hunt J., Barnes P.J. Exhaled breath condensate: Methodological recommendations and unresolved questions. European Respiratory J. 2005; 26: 523–548.
  16. Klech H., Pohl W. Technical recommendations and guidelines for bronchoalveolar lavage (BAL). European Respiratory J. 1989; 2(6): 561–585.
  17. Meyer K. Bronchoalveolar lavage as a diagnostic tool. Seminars in Respiratory and Critical Care Medicine 2007; 28(5): 546–560.
  18. Mizev A., Shmyrova A., Mizeva I., Pshenichnikova-Peleneva I. Exhaled breath barbotage: A new method of pulmonary surfactant dysfunction assessing. J. of Aerosol Science 2018; 115: 62–69.
  19. Notter R. Lung surfactants: basic science and clinical applications (lung biology in health and disease). P.: CRC Press 2000; 464.
  20. Raghavendran K., Willson D., Notter R.H. Surfactant therapy for acute lung injury and acute respiratory distress syndrome. Critical Care Clinics 2011; 27(3): 525–559.
  21. Rosenberg O.A., Bautin A.E., Seiliev A.A. Late start of surfactant therapy and surfactant drug composition as major causes of failure of phase III multi-center clinical trials of surfactant therapy in adults with ARDS. Inter. J. of Biomedicine 2018; 8(3): 253–25.
  22. Schwab U., Rohde K.H., Wang Z., Chess P.R., Notter R.H., Russell D.G. Transcriptional responses of Mycobacterium tuberculosis to lung surfactant. Microbial Pathogenesis 2009; 46(4): 185–193.
  23. Schwarz K., Biller H., Windt H., Koch W., Hohlfeld J.M. Characterization of exhaled particles from the healthy human lung – a systematic analysis in relation to pulmonary function variables. j. of aerosol medicine and pulmonary drug delivery 2010; 23 (6): 371–379.
  24. Schwarz K., Biller H., Windt H., Koch W., Hohlfeld J.M. Characterization of exhaled particles from the human lungs in airway obstruction. J. of Aerosol Medicine and Pulmonary Drug Delivery 2015; 28(1): 52–58.
  25. Stepanova O.V., Akulova E.A., Koch neva A.A., Seiliev A.A., Shulga A.Ed., Lovacheva O.V., Lukyanov S.A., Shapovalov K.G., Volchkov V.A., Rosenberg O.A. Influence of natural lung surfactant inhalations on clinical symptoms and pulmonary function parameters in patients with bronchial asthma. Communication 1. Inter. J. of Biomedicine 2016; 6(4): 255–258.
  26. Walters E., Gardiner P. Bronchoalveolar lavage as a research tool. Thorax 1991; 46(9): 613–618.
  27. Wang Z., Schwab U., Rhoades E., Chess P.R., Russell D.G., Notter R.H. Peripheral cell wall lipids of mycobacterium tuberculosis are inhibitory to surfactant function. Tuberculosis 2008; 88(3): 178–186.
  28. Willson D., Chess P.R., Notter R.H. Surfactant for pediatric acute lung injury. Pediatric Clinics of North America 2008; 55(3): 545–575.
  29. Wright T.W., Notter R.H., Wang Z., Harmsen A.G., Gigliotti F. Pulmonary inflammation disrupts surfactant function during Pneumocystis carinii pneumonia. Infection and Immunity 2001; 69: 758–764.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Результаты ТСХ проб, содержащих 5, 50, 100, 200, 400 и 800 мкл раствора «Сурфактанта-BL» в хлороформе, и маркеров ФХ, ДПФХ и КЛ

Скачать (376KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Результаты ТСХ проб, содержащих 800 мкл раствора «Сурфактанта-BL», нативного материала двух здоровых добровольцев (а, б): 1 – свежесобранный анализ; 2 – после недельного хранения; 3 – после двух недель хранения и маркеров ФХ, ДПФХ

Скачать (615KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Изотермы сжатия – растяжения Сурфактанта-BL (а) при нанесении на границу раздела 5 (1), 7 (2) и 10 (3) мкг вещества и легочного сурфактанта, собранного методом БВВ (б) после 50 (1) и 100 (2) выдохов*

Скачать (73KB)
Метаданные

© Шмырова А.И., Пшеничникова-Пеленёва И.М., Кононова Л.И., Коробов В.П., 2019

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».