Absorptieve klaring na geïnhaleerde osmotica bij cystische fibrose

Er is een substantiële behoefte aan nieuwe biomarkers in de studie van cystic fibrosis (CF) longziekte. Conventionele eindpunten, zoals de mate van FEV1-afname, vereisen langdurige onderzoeken en grote steekproeven om de therapeutische werkzaamheid aan te tonen. Idealiter zouden dergelijke biomarkers een kwantitatief venster bieden op de meest elementaire aspecten van de CF-pathofysiologie, waardoor therapieën kunnen worden ontwikkeld en geëvalueerd voorafgaand aan grootschalige klinische onderzoeken. Het basisdefect van CF-longziekte treedt op in de luchtwegen, waar wordt aangenomen dat disfunctie van de cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR) en epitheelnatriumkanalen (ENaC) een ionische gradiënt creëert die overmatige vloeistofabsorptie door het epitheel veroorzaakt. Dit resulteert in een gedehydrateerde luchtwegoppervlakvloeistof (ASL) laag, defecte mucociliaire klaring en een verhoogde neiging tot infectie en ontsteking.

Op aërosol gebaseerde methoden zijn ontwikkeld om de mucociliaire klaring in de longen te meten en worden gebruikt om de werkzaamheid van geïnhaleerde osmotische therapieën aan te tonen. We hebben een aerosoltechniek ontwikkeld om zowel de mucociliaire klaring als de absorptieve klaring van een hydrofiel klein molecuul (diethyleentriaminepenta-azijnzuur of DTPA) te meten in hele, centrale en perifere longgebieden. We schatten de DTPA-absorptie door een aerosol met zowel Indium 111 DTPA (In-DTPA) als Technetium 99m sulfur colloid (Tc-SC) in de luchtwegen te brengen. De klaring van elk radiofarmaceutisch middel wordt onafhankelijk in beeld gebracht en er worden twee afzonderlijke klaringscurven berekend. In-DTPA wordt geklaard door zowel absorptie als mucociliaire klaring, terwijl Tc-SC alleen wordt geklaard via de mucociliaire route. Het verschil tussen de klaringspercentages van de radiofarmaca geeft een schatting van de In-DTPA-absorptiesnelheid.

Onze eerdere studies hebben aangetoond dat absorptie van In-DTPA sneller plaatsvindt in centrale (door de luchtwegen gedomineerde) longzones van CF-proefpersonen in vergelijking met controles (42 vs. 32 %/uur, CF n=9, controle n=10, p =0,03). Wij zijn van mening dat deze verhoogde In-DTPA-absorptie wordt veroorzaakt door de verhoogde vloeistofabsorptie in deze luchtwegen, maar er zijn ook andere mogelijke oorzaken, zoals een toename van de permeabiliteit van nauwe overgangen of ontbloten van epitheel.

In deze studie stellen we voor om de In-DTPA-absorptie te meten na de toediening van interventies waarvan bekend is dat ze de vloeistofabsorptie in de luchtwegen beïnvloeden, om te zien of veranderingen in de In-DTPA-absorptie een afspiegeling zijn van de veranderingen in de vloeistofabsorptie waarvan bekend is dat ze door de interventies worden veroorzaakt.