Klirens absorpcyjny po inhalacji osmotyków w mukowiscydozie

Istnieje znaczne zapotrzebowanie na nowe biomarkery do badania choroby płuc związanej z mukowiscydozą (CF). Konwencjonalne punkty końcowe, takie jak tempo spadku FEV1, wymagają przedłużonych badań i dużych rozmiarów próbek, aby wykazać skuteczność terapeutyczną. Idealnie byłoby, gdyby takie biomarkery zapewniały ilościowy wgląd w najbardziej podstawowe aspekty patofizjologii mukowiscydozy, umożliwiając rozwój i ocenę terapii przed badaniami klinicznymi na dużą skalę. Podstawowa wada choroby płuc CF występuje w drogach oddechowych, gdzie uważa się, że dysfunkcja regulatora przewodnictwa przezbłonowego mukowiscydozy (CFTR) i nabłonkowych kanałów sodowych (ENaC) tworzy gradient jonowy, który powoduje nadmierną absorpcję cieczy przez nabłonek. Powoduje to odwodnioną warstwę cieczy powierzchniowej dróg oddechowych (ASL), wadliwy klirens śluzowo-rzęskowy i zwiększoną skłonność do infekcji i stanów zapalnych.

Opracowano metody oparte na aerozolu do pomiaru klirensu śluzowo-rzęskowego w płucach i zastosowano je do wykazania skuteczności wziewnych terapii osmotycznych. Opracowaliśmy technikę aerozolową do pomiaru zarówno klirensu śluzowo-rzęskowego, jak i klirensu absorpcyjnego hydrofilowej małej cząsteczki (kwasu dietylenotriaminopentaoctowego lub DTPA) w całych, centralnych i obwodowych obszarach płuc. Wchłanianie DTPA szacujemy, dostarczając do dróg oddechowych aerozol zawierający zarówno ind 111 DTPA (In-DTPA), jak i koloid siarki technet 99m (Tc-SC). Klirens każdego radiofarmaceutyku jest obrazowany niezależnie i obliczane są dwie oddzielne krzywe klirensu. In-DTPA jest usuwany zarówno poprzez wchłanianie, jak i klirens śluzowo-rzęskowy, podczas gdy Tc-SC jest usuwany tylko drogą śluzowo-rzęskową. Różnica między szybkościami klirensu radiofarmaceutyków zapewnia oszacowanie szybkości wchłaniania In-DTPA.

Nasze poprzednie badania wykazały, że wchłanianie In-DTPA zachodzi z większą szybkością w centralnych (zdominowanych przez drogi oddechowe) strefach płuc pacjentów z mukowiscydozą w porównaniu z grupą kontrolną (42 vs. 32%/godz., CF n=9, kontrola n=10, p =0,03). Uważamy, że ta zwiększona absorpcja In-DTPA jest spowodowana zwiększoną absorpcją cieczy występującą w tych drogach oddechowych, jednak istnieją inne potencjalne przyczyny, takie jak zwiększenie przepuszczalności połączeń ścisłych lub obnażenie nabłonka.

W tym badaniu proponujemy zmierzyć wchłanianie In-DTPA po przeprowadzeniu interwencji, o których wiadomo, że wpływają na wchłanianie płynów w drogach oddechowych, aby sprawdzić, czy zmiany wchłaniania In-DTPA odzwierciedlają zmiany wchłaniania płynów, o których wiadomo, że są spowodowane interwencjami.