Absorptiivinen puhdistuma sisäänhengitetyn osmoottisen aineen jälkeen kystisessä fibroosissa

Uusien biomarkkereiden tarve kystisen fibroosin (CF) keuhkosairauden tutkimuksessa on huomattava. Perinteiset päätepisteet, kuten FEV1:n laskunopeus, vaativat pitkiä tutkimuksia ja suuria näytteitä terapeuttisen tehon osoittamiseksi. Ihannetapauksessa tällaiset biomarkkerit tarjoaisivat kvantitatiivisen ikkunan CF-patofysiologian perusnäkökohtiin, mikä mahdollistaisi hoitojen kehittämisen ja arvioinnin ennen laajamittainen kliinisiä tutkimuksia. CF-keuhkosairauden perusvika esiintyy hengitysteissä, joissa kystisen fibroosin transmembraanisen konduktanssin säätelijän (CFTR) ja epiteelin natriumkanavien (ENaC) toimintahäiriön uskotaan luovan ionigradientin, joka aiheuttaa liiallisen nesteen imeytymisen epiteelin läpi. Tämä johtaa dehydratoituneeseen hengitysteiden pintanestekerrokseen (ASL), vialliseen limakalvopuhdistumaan ja lisääntyneeseen taipumukseen infektioihin ja tulehduksiin.

Aerosolipohjaisia ​​menetelmiä on kehitetty mittaamaan mukosiliaarista puhdistumaa keuhkoissa ja niitä on käytetty osoittamaan inhaloitavien osmoottisten hoitojen tehokkuutta. Olemme kehittäneet aerosolitekniikan, jolla mitataan sekä mukosiliaarista puhdistumaa että hydrofiilisen pienen molekyylin (dietyleenitriamiinipentaetikkahappo tai DTPA) absorptiopuhdistumaa keuhkojen koko-, keskus- ja perifeerisillä alueilla. Arvioimme DTPA:n imeytymisen toimittamalla hengitysteihin aerosolia, joka sisältää sekä Indium 111 DTPA:ta (In-DTPA) että teknetium 99m rikkikolloidia (Tc-SC). Kunkin radiofarmaseuttisen valmisteen puhdistuma kuvataan itsenäisesti ja lasketaan kaksi erillistä puhdistumakäyrää. In-DTPA puhdistuu sekä absorption että mukosiliaarisen puhdistuman kautta, kun taas Tc-SC puhdistuu vain mukosiliaarista reittiä pitkin. Radiofarmaseuttisten valmisteiden puhdistumanopeuksien välinen ero antaa arvion In-DTPA:n absorptionopeudesta.

Aiemmat tutkimuksemme ovat osoittaneet, että In-DTPA:n imeytyminen tapahtuu nopeammin CF-potilaiden keskuskeuhkoalueilla (hengitysteiden hallitsemilla) verrokkeilla (42 vs. 32 %/h, CF n = 9, kontrolli n = 10, p =0,03). Uskomme, että tämä lisääntynyt In-DTPA-absorptio johtuu lisääntyneestä nesteen imeytymisestä näissä hengitysteissä, mutta on olemassa muita mahdollisia syitä, kuten tiukan liitoksen läpäisevyyden lisääntyminen tai epiteelin karkaaminen.

Tässä tutkimuksessa ehdotamme In-DTPA:n imeytymisen mittaamista sellaisten interventioiden jälkeen, joiden tiedetään vaikuttavan nesteen imeytymiseen hengitysteissä, jotta nähdään, heijastavatko muutokset In-DTPA:n absorptiossa niitä muutoksia nesteen imeytymisessä, jonka tiedetään aiheuttavan interventioissa.