Pinta -aktiivisen aineen johdettu protokolla sydämen vajaatoiminnassa ((SPB))

Keuhkojen pinta-aktiivinen aine on erittäin pinta-aktiivinen lipoproteiinikompleksi, joka muodostaa ohutkalvo, joka rinnastaa alveolaariset ja liittimen hengitysteiden pinnat. Sen ensisijainen fysiologinen toiminta on vähentää pintajännitystä ilma-neste-rajapinnalla, stabiloimalla alveoleja ja estämällä niiden romahtaminen vanhentumisen lopussa. Sekä pinta-aktiivisen aineen lipidi- että proteiinifraktiot syntetisoidaan tyypin II pneumosyytteillä ja säilytetään lamellirunkoihin-sisäisten organelien kanssa, joissa pinta-aktiiviset aine erittyy ulkomembraanin fuusion kautta solun apikaaliseen plasmamembraaniin, vapauttaen pinta-aineeseen alveolaariseen tilaan.

Keuhkojen pinta-aktiivisen aineen pinta-aktiiviset ominaisuudet alveolien nestekaasun rajapinnalla johtuu pääasiassa sen lipidikomponentista (90%), erityisesti fosfolipideistä. Vaikka pinta-aktiivisesta aineesta on alle 10%, SP-A: n, SP-B: n, SP-C: n ja SP-D-pelaamisen proteiinifraktiossa on ratkaiseva rooli. SP-B, yhdessä SP-C: n kanssa, on välttämätöntä lipidifraktion kyvylle suorittaa pinta-aktiivinen toiminto. SP-B: n puuttuminen liittyy vakavaan hengitysvajeeseen, joka voi olla kohtalokas. SP-A ja SP-D osallistuvat vähemmän suoraan pinta-aktiivisen aineen pinta-aktiivisuuteen, mutta ne näyttävät olevan merkittäviä infektiivisiä toimintoja keuhkoissa.

Ihmisen SP-B on pieni 79 aminohapon (8 kDa) amfipaattinen peptidi, joka on tuotettu proteolyyttisen prosessoinnin kautta 381-aminohappojen edeltäjästä (42 kDa). Sitä koodaa yksittäinen geeni (SFTPB), joka sijaitsee kromosomilla 2. SP-B: llä, tuotetaan pääasiassa tyypin II alveolaaristen epiteelisolujen avulla, jotka syntetisoidaan aluksi glykosyloiduna prekursorina, joka kuljetetaan endoplasmisista retikulumista Golgi-laitteisiin, sitten monilääkettäisiin kehoihin ja lopulta pakattu lamellipaikkaan. SP-B: n proteolyyttinen kypsyminen tapahtuu sen siirtymisen aikana monimuotoisista kappaleista lamelliselmiin, joissa aktiivinen SP-B säilytetään yhdessä SP-C: n ja fosfolipidien kanssa. Lamellirunkojen sisältö erittyy hengitysteiden tilaan, missä SP-A helpottaa pinta-aktiivisten aineiden kalvon muodostumista alveolaarisen pinnan yli.

Solunulkoisella SP-B: llä on perustavanlaatuinen rooli pinta-aktiivisessa homeostaasissa edistämällä lipidien imeytymistä pintakalvoon ja parantamalla sen stabiilisuutta puristus- ja hengityssyklien aikana.

Viimeaikaiset tutkimukset ovat osoittaneet, että sydämen vajaatoimintapotilailla (HF) plasman SP-B-tasot ovat merkittävästi kohonneet, mikä johtuu todennäköisesti lisääntyneestä keuhkojen mikrovaskulaarisesta paineesta, mikä voi vaarantaa alveolaaristen kapillaaristen esteiden eheyden, mikä johtaa SP-B: n vapautumiseen verenkiertoon. Pinta-aktiivisen proteiinin isomuodon, HF-potilaiden lisääntymisen plasmatasot, korreloi voimakkaasti keuhkojen heikkenemisen funktionaalisten indikaattorien (happea imeytyminen, VO2, keuhkojen diffuusio, DLCO) ja New Yorkin sydämen assosiaatio (NYHA) luokittelu. Vielä tärkeämpää on, että tutkimuksemme osoittavat, että SP-B on verenkierrossa oleva ennustemarkkeri sairaalahoidossa HF-potilailla, joilla on parempi ennustekyky verrattuna funktionaalisiin parametreihin. Lisäksi SP-B ilmenee myös terapeuttisen tehokkuuden merkkinä.

Laajasta tutkimuksesta huolimatta HF: n diagnostisten biomarkkereiden saatavuus on edelleen rajoitettua. Natriureettisten peptidien lisäksi, jotka vaihtelevat erilaisissa patologisissa olosuhteissa ja joilla ei ole spesifisyyttä HF: lle, on viime aikoina syntynyt rajoitettu määrä uusia biomarkkereita, mukaan lukien interleukiini ST2, kasvu/erilaistumistekijä 15 (GDF-15), kystatiini C, lipokalina-2 (NGAL) ja galektiini-3.

Lisäksi pinta-aktiivisen proteiini D: n (SP-D) verenkierrossa olevat tasot, jotka tyypillisesti nousevat keuhkotulehduksen, astman, emfyseeman tai kroonisen obstruktiivisen keuhkosairauden (COPD), on liitetty sydän- ja verisuonisairauksiin ja kokonaiskuolleisuuteen potilailla, joilla on sepelvaltimovaltiotauti, joka on diagnosoitu angiografian kautta. Nämä assosiaatiot näyttävät olevan riippumattomia tavanomaisista riskitekijöistä, kuten iästä, tupakoinnista, kolesterolitasoista ja C-reaktiivisesta proteiinista.

Tämän tutkimuksen tavoitteena on verrata pinta -aktiivisia proteiinitasoja aikaisemmin kuvattuihin biomarkkereihin ja RAGE: iin (reseptori edistyneille glykaation lopputuotteille), immunoglobuliinin superperheeseen kuuluva pintamolekyyli. Toisin kuin muut reseptorit, RAGE: lle on ominaista sen monilähde, joka mahdollistaa vuorovaikutuksen erilaisten homeostaasiin, kehitykseen ja tulehduksiin osallistuvien molekyylien kanssa. Viimeaikaiset havainnot osoittavat, että raivotasot muuttuvat keuhkovaurio -olosuhteissa, kuten sarkoidoosissa, keuhkofibroosissa ja kroonisessa keuhkoputkentulehduksessa, mikä viittaa sen potentiaaliseen rooliin elinvauriomarkkerina.

Käyttämällä massaspektrometriaan perustuvaa edistynyttä multipleksointimenetelmää, tämä tutkimus validoi epäkypsää SP-B: n roolin tarkkaan diagnostisena ja prognostisen biomarkkerina sydämen vajaatoiminnassa.