Новые биомаркеры среднелетучие метаболиты в конденсате выдыхаемого воздуха при бронхиальной астме и хронической обструктивной болезни легких 14. 01. 25 пульмонология
| Вид материала | Автореферат |
- Системные биомаркеры сыворотки крови у больных хронической обструктивной болезнью легких, 303.23kb.
- Аллергия, состояние противоинфекционной защиты и оптимизация лечения у больных бронхиальной, 327.27kb.
- Особенности патологии пищеварительной системы у больных бронхиальной астмой и хронической, 1170.78kb.
- «Патогенетические механизмы развития хронической обструктивной болезни лёгких», 323.59kb.
- Реферат Яблучанский Н. И., Пасько Е. Н., Бондаренко И. А., Н. В. Лысенко, Макиенко, 1673.67kb.
- Клинико-патогенетические основы и комплексные программы реабилитации больных хронической, 680.05kb.
- Клинико-функциональная характеристика и возможности восстановительного лечения больных, 382.92kb.
- Серебрякова Валентина Ивановна Ведущая организация: гоу пдо санкт-Петербургская Медицинская, 294.75kb.
- На правах рукописи, 321.97kb.
- Гембицкая Татьяна Евгеньевна профессор доктор медицинских наук Луговская Светлана Алексеевна, 231.82kb.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Клинические, лабораторные и функциональные показатели больных БА и ХОБЛ представлены в табл. 1.
В группе БА было 20 больных (7 мужчин и 13 женщин) в возрасте 50,213,2 лет, с длительностью заболевания 16,47,5 лет, из которых 6 человек являлись активными курильщиками с ИКЧ<10 пачка/лет. У всех пациентов на момент обследования отмечено неконтролируемое течение заболевания с обострением средней степени тяжести.
Группа ХОБЛ состояла из 20 человек (15 мужчин и 5 женщин) в возрасте 65,97,4 лет, с длительностью заболевания 11,34,4 лет. 19 больных ХОБЛ были активными курильщиками и 1 экс-курильщик (ИКЧ=37,215,2 пачка/лет). Распределение больных по стадиям ХОБЛ согласно классификации GOLD было следующим: II стадия ХОБЛ – 7 человек (35%), III стадия ХОБЛ – 13 человек (65%). Все больные ХОБЛ имели 2 и более положительных критерия Anthonisen, что свидетельствует об обострении заболевания.
Таблица 1. Характеристика больных БА и ХОБЛ (Mean±SD).
| Признаки | БА | ХОБЛ |
| Обследованные (n) | 20 | 20 |
| Пол, муж/жен (n) | 7/13 | 15/5 |
| Возраст, лет | 50,2±13,2 | 65,9±7,4* |
| Курящие (n) | 6 | 19* |
| Длительность заболевания, лет | 16,4±7,5 | 11,3±4,4* |
| ЧДД, мин-1 | 20,5±1,6 | 21,7±2,4 |
| ЧСС, мин-1 | 90,1±6,7 | 90,6±7,4 |
| MRC, баллы (0-4) | 2,1±0,8 | 2,6±1,2 |
| АСТ-тест, баллы | 8,90±1,97 | - |
| Шкала симптомов (по Paggiaro) | - | 11,7±1,8 |
| ОФВ1, % от должн. | 61,8±10,4 | 57,3±22,9 |
| ФЖЕЛ, % от должн. | 91,0±11,8 | 102,5±26,3 |
| ОФВ1/ФЖЕЛ, % от должн. | 56,5±8,8 | 53,4±7,7 |
| КБДОФВ1, % | 29,5±10,1 | 8,7±5,1* |
| Лейкоциты крови, 109/л | 9,6±2,6 | 9,83,6 |
| Эозинофилы, % | 3,15±1,92 | 1,25±0,55* |
| СОЭ, мм/час | 12,8±4,5 | 13,2±11,2 |
| pCO2, мм рт.ст. | 37,1±1,5 | 47,2±15,3* |
| pO2, мм рт.ст. | 76,4±12,1 | 59,8±11,7* |
| SpO2, % | 96,71±0,86 | 93,44±2,03* |
Примечание: * - p<0,05 по сравнению с больными БА.
Уровень рН и объем КВВ.
Объем собранных образцов КВВ в группах больных с обострением БА, обострением ХОБЛ и в группе сравнения достоверно не различался (1,81±0,66 мл/10 мин; 1,90±0,62 мл/10 мин и 1,64±0,43 мл/10 мин, соответственно; р>0,05).
Уровень рН КВВ у больных с обострением БА и ХОБЛ был достоверно ниже, чем у здоровых добровольцев и составил 6,04±0,39 и 6,15±0,40, напротив 6,99±0,26; p<0,05) (рис. 2), что указывает на активный воспалительный процесс в дыхательных путях в группах БА и ХОБЛ. У больных с обострением БА уровень рН был ниже, чем у больных с обострением ХОБЛ, однако достоверных различий выявлено не было (p=0,41). Наши результаты согласуются с литературными данными, в которых также демонстрируются значимо низкие показатели рН КВВ при обструктивных заболеваниях легких по сравнению со здоровыми людьми [Borrill Z.L. et al., 2005; Hunt J.F. et al., 2000].
Профили среднелетучих метаболитов в КВВ здоровых добровольцев, больных БА и ХОБЛ.
В образцах КВВ здоровых людей, больных БА и ХОБЛ было обнаружено присутствие более 100 СлОС, содержащихся на ультраследовом уровне и относящихся к различным классам химических соединений. Пределы обнаружения СлОС составили 10-8 – 10-6% (0,1-10 ppb). По библиотеке масс-спектров NIST-2005 было идентифицировано 33 СлОС, ещё 11 веществ характеризовались достаточно интенсивным сигналом, стабильным масс-спектром и временем удерживания, однако идентификация по библиотеке масс-спектров оказалась невозможной. 60% из идентифицированных СлС были обнаружены во всех образцах КВВ.
Наиболее представительную группу составили 12 насыщенных жирных кислот (табл. 2). Также в КВВ были обнаружены различные кетоны, эфиры, фенолы, спирты, альдегиды, алкалоиды и углеводороды (табл. 3). Некоторые из идентифицированных в КВВ СлОС являются производными НЖК (деканол, деканаль, нонаналь, циклододекан) и, вероятно, принимают участие в их метаболизме в легких.
Таблица 2. Содержание НЖК в КВВ у здоровых добровольцев, больных БА и ХОБЛ.
| Название | Здоровые | БА | ХОБЛ | |||
| n | А(median)×105, 25%-75% | n | А(median) ×105, 25%-75% | n | А(median) ×105, 25%-75% | |
| Насыщенные жирные кислоты | ||||||
| Изокапроновая кислота | 29 | 4,5 (2,8-9,1) | 20 | 5,3 (2,8-8,6) | 20 | 7,3 (4,3-10,6) |
| Капроновая кислота | 30 | 7,6 (4,3-15,0) | 20 | 9,0 (5,2-4,6) | 20 | 12,2 (8,3-19,3) |
| Энантовая кислота | 30 | 5,4 (3,1-9,9) | 20 | 7,5 (5,0-10,4) | 20 | 8,5 (4,8-11,6) |
| Каприловая кислота | 30 | 22,9 (11,0-33,7) | 20 | 32,5 (19,1-0,5) | 20 | 30,6 (19,8-44,5) |
| Пеларгоновая кислота | 30 | 36,6 (23,6-51,6) | 20 | 53,3 (35,1-1,0) | 20 | 46,6 (32,4-64,9) |
| Каприновая кислота | 30 | 22,3 (13,9-45,2) | 20 | 28,8 (21,0-39,1) | 20 | 23,2 (18,9-44,9) |
| Ундециловая кислота | 27 | 2,2 (1,0-4,9) | 20 | 2,2 (1,4-3,6) | 15 | 2,4 (1,6-3,8) |
| Лауриновая кислота | 30 | 14,8 (9,0-25,6) | 20 | 13,7 (9,9-18,0) | 20 | 13,7 (9,6-20,4) |
| Миристиновая кислота | 30 | 11,4 (7,4-23,5) | 20 | 9,6 (7,5-12,2) | 20 | 10,6 (5,2-15,4) |
| Пентадекановая кислота | 29 | 3,0 (2,0-4,8) | 20 | 2,0 (1,7-2,8) | 18 | 3,0 (1,28-4,0) |
| Пальмитиновая кислота | 30 | 23,8 (16,8-41,8) | 20 | 15,9 (13,2-28,5) | 20 | 22,6 (10,5-35,7) |
| Стеариновая кислота | 29 | 1,4 (0,71-2,3) | 18 | 0,61 (0,38-0,96) | 18 | 0,85 (0,29-2,0) |
Примечание: А – значение аналитического сигнала в МС (относительные единицы).
18 из 33 идентифицированных СлОС представлены в интернет-базе данных метаболома человека (Human Metabolome Database - HMDB). Обнаруженные нами метаболиты определяют в крови, моче, цереброспинальной жидкости, но информации по определению их в КВВ нет. Согласно HMDB 13 из 18 СлОС имеют эндогенное происхождение, 5 – экзогенное.
Все НЖК, кроме изокапроновой кислоты были найдены в базе данных метаболома человека и являются эндогенными метаболитами, за исключением пентадекановой кислоты, которая относится к экзогенным. Среди выявленных в КВВ экзогенных метаболитов присутствует никотин, который определен в образцах КВВ 8 курящих больных, из них 5 при ХОБЛ и 3 - БА.
15 СлОС в HMDB найдено не было. Однако доступная в HMDB информация основана на анализе научной литературы, имеющейся в настоящее время. Часть СлОС может попадать в КВВ как загрязнители из окружающей среды [Weisel C.P., 2002; Yoon H.I. et al., 2010].
Таблица 3. Содержание среднелетучих метаболитов в КВВ у здоровых добровольцев, больных БА и ХОБЛ.
| Название | Здоровые | БА | ХОБЛ | ||||||
| n | А(median)×105, 25%-75% | n | А(median) ×105, 25%-75% | n | А(median) ×105, 25%-75% | ||||
| Фенолы | |||||||||
| Фенол | 30 | 47,2 (17,2-26,2) | 20 | 19,1 (14,0-31,6) | 20 | 19,7 (7,8-45,7) | |||
| Спирты | |||||||||
| Деканол | 8 | 2,0 (1,5-6,0) | 2 | 16.3 (3,1-29,6) | 8 | 4,1 (2,3-5,4) | |||
| Бензиловый спирт | 28 | 2,4 (1,5-5,2) | 19 | 2,8 (1,2-4,3) | 17 | 2,3 (0,94-8,9) | |||
| Эфиры | |||||||||
| 2-феноксиэтанол | 27 | 4,3 (2,6-8,4) | 19 | 6,2 (3,2-9,8) | 13 | 6,8 (4,2-8,4) | |||
| Этил цитрат | 30 | 20,8 (3,3-49,3) | 20 | 12,9 (5,2-31,1) | 18 | 5,8 (3,2-18,1) | |||
| Бутоксиэтоксиэтилацетат | 30 | 0,27 (0,2-0,54) | 20 | 0,83 (0,59-1,3) | 20 | 1,3 (0,88-2,1) | |||
| Триацетин | 30 | 0,72 (0,5-1,2) | 20 | 0,63 (0,5-0,92) | 20 | 0,9 (0,57-2,98) | |||
| Трибутилфосфат | 30 | 10,5 (8,9-17,2) | 20 | 11,6 (8,1-15,3) | 20 | 9,4 (6,8-24,2) | |||
| Метил дигидрожасмонат | 30 | 13,8 (9,5-37,4) | 20 | 15,0 (12,8-25,5) | 20 | 21,4 (13,2-37,1) | |||
| Этилен брассилат | 29 | 0,46 (0,25-0,74) | 19 | 0,32 (0,17-0,51) | 18 | 0,41 (0,16-0,82) | |||
| Тексанол | 26 | 0,89 (0,68-1,8) | 16 | 0,41 (0,31-1,2) | 13 | 1,7 (1,5-2,7) | |||
| 7,9-ди-терт-бутил-1-оксаспиро(4,5)дека-6,9-диен-2,8-дион | 30 | 3,3 (1,7-5,0) | 20 | 3,1 (1,5-4,4) | 20 | 2,4 (1,2-5,1) | |||
| Альдегиды | |||||||||
| Деканаль | 30 | 2,6 (1,9-3,2) | 20 | 2,3 (1,8-2,6) | 20 | 2,8 (2,1-5,5) | |||
| Кетоны | |||||||||
| Инданон | 30 | 0,27 (0,2-0,54) | 20 | 0,27 (0,23-0,35) | 20 | 0,28 (0,21-1,0) | |||
| Бензофенон | 30 | 1,3 (0,73-2,3) | 20 | 1,2 (0,67-1,8) | 20 | 1,9 (1,1-3,3) | |||
| Алкалоиды | |||||||||
| Хинолин | 30 | 1,1 (0,84-1,5) | 20 | 1,0 (0,9-1,5) | 20 | 1,4 (1,1-1,7) | |||
| Индол | 29 | 21,4 (4,9-43,5) | 19 | 9,5 (3,2-33,9) | 20 | 10,5 (3,9-36,6) | |||
| Никотин | 0 | 0 | 3 | 14,3 (10,7-18,8) | 5 | 24,5 (9,7-29,8) | |||
| Углеводороды, циклоалканы | |||||||||
| Циклододекан | 8 | 10,2 (5,8-14,7) | 7 | 4,5 (4,0-8,5) | 8 | 4,7 (3,6-10,0) | |||
Примечание: А – значение аналитического сигнала в МС (относительные единицы).
Качественный и количественный состав среднелетучих метаболитов в КВВ в обследованных группах.
Был проведен сравнительный анализ качественного и количественного состава среднелетучих метаболитов в КВВ по трем группам: здоровые добровольцы, больные БА и ХОБЛ.
Было выявлено, что содержание пальмитиновой кислоты (рис. 3), стеариновой кислоты и фенола в КВВ больных БА значимо ниже по сравнению со здоровыми добровольцами (р=0,04; р=0,04 и р=0,02; соответственно). У больных ХОБЛ, также как и у больных БА, содержание фенола в КВВ значимо ниже по сравнению со здоровыми (р=0,02). Уровень хинолина в КВВ больных ХОБЛ был достоверно выше, чем у здорового контроля (р=0,045) (рис. 4). В группе ХОБЛ содержание тексанола в КВВ статистически выше, чем в группе БА (р=0,005) (рис. 5).
При анализе частоты встречаемости среднелетучих метаболитов по группам было выявлено, что у больных БА достоверно чаще в КВВ встречается ундекановая кислота и 2-феноксиэтанол по сравнению с образцами КВВ больных ХОБЛ (р=0,02 и p=0,04; соответственно). В то же время деканол чаще встречается в КВВ у больных ХОБЛ по сравнению с больными БА (р=0,04).
Выявленные различия в содержании среднелетучих метаболитов в КВВ между группами можно объяснить тем, что патологический процесс при БА и ХОБЛ сопровождается изменением экспрессии отдельных метаболитов в КВВ по сравнению со здоровыми людьми.
Различия частоты встречаемости и содержания среднелетучих метаболитов в образцах КВВ больных БА и ХОБЛ, вероятно, обусловлены разными механизмами воспаления в дыхательных путях при этих заболеваниях.
