Protokół pochodzący z powierzchni powierzchniowo czynnego w niewydolności serca ((SPB))

Surfaktant płucny jest wysoce powierzchniowo aktywnym kompleksem lipoprotein, który tworzy cienką warstwę wyściełającą pęcherzykowe i końcowe powierzchnie dróg oddechowych. Jego pierwotną funkcją fizjologiczną jest zmniejszenie napięcia powierzchniowego na interfejsie powietrza-ciecz, stabilizując pęcherzyków płucnych i zapobieganie ich upadkowi pod koniec wygaśnięcia. Zarówno frakcje lipidowe, jak i białkowe środka powierzchniowo czynnego są syntetyzowane przez pneumocyty typu II i przechowywane w organellach-organelle-odkurzających ciał blaszkowych, w których środka powierzchniowo czynne jest wydzielane przez fuzję ich zewnętrznej błony z wierzchołkową błoną plazmatyczną komórki, uwalniając środki powierzchniowe.

Właściwości powierzchniowo aktywne środka powierzchniowo czynnego płucnego na interfejsie płynnego gazu wodnego pęcherzyków przypisywane są przede wszystkim jego składnikowi lipidowe (90%), szczególnie fosfolipidów. Chociaż stanowi mniej niż 10% środka powierzchniowo czynnego, frakcja białkowa komponowana przez SP-A, SP-B, SP-C i SP-D-glopiezuje kluczową rolę. SP-B, wraz z SP-C, jest niezbędny dla zdolności frakcji lipidowej do wywierania funkcji powierzchniowo aktywnej. Brak SP-B wiąże się z ciężką niewydolnością oddechową, która może być śmiertelna. SP-A i SP-D są mniej bezpośrednio zaangażowane w aktywność powierzchniową powierzchniowo powierzchniową, ale wydają się mieć znaczące funkcje przeciwinfekcyjne w płucach.

Ludzki SP-B jest małym peptydem amfipatycznym 79 aminokwasów (8 kDa), wytwarzanego poprzez przetwarzanie proteolityczne z prekursora 381-aminokwasowego (42 kDa). Jest kodowany przez pojedynczy gen (SFTPB) zlokalizowany na chromosomie 2. SP-B jest wytwarzany głównie przez komórki nabłonka pęcherzykowego typu II, początkowo syntetyzowane jako glikozylowane prekursor, który jest transportowany z retikulum endoplazmatycznego do przyrządy Golgiego, następnie do ciał wieloskładnikowych, a ostatecznie pakowanych w organizmy lamowe. Proteolityczne dojrzewanie SP-B występuje podczas jego przenoszenia z ciał wielorakowych do ciał lamellarnych, gdzie aktywny SP-B jest przechowywany razem z SP-C i fosfolipidami. Zawartość ciał blaszkowych jest wydzielana do przestrzeni dróg oddechowych, gdzie SP-A ułatwia tworzenie folii środków powierzchniowo czynnych na powierzchni pęcherzykowej.

Pozakomórkowy SP-B odgrywa podstawową rolę w homeostazie środków powierzchniowo czynnych poprzez promowanie wchłaniania lipidów w film powierzchniowy i zwiększając jego stabilność podczas cykli kompresji i ekspansji oddychania.

Ostatnie badania wykazały, że u pacjentów z niewydolnością serca (HF) poziomy SP-B w osoczu są znacznie podwyższone, prawdopodobnie ze względu na zwiększone ciśnienie mikronaczyniowe płuc, które może zagrozić integralności bariery pęcherzykowej, co prowadzi do uwalniania SP-B do krążenia. Poziomy niedojrzałych SP-B w osoczu, izoforma białka surfaktantowego, zwiększenie pacjentów z HF i silnie korelują z funkcjonalnymi wskaźnikami zaburzeń płuc (szczytowe pobieranie tlenu, VO2, Dyfuzja płuc, DLCO) i klasyfikacją stowarzyszenia serca w Nowym Jorku (NYHA), ustanawiając SP-B jako specyficzny marker ciężkości choroby. Co ważniejsze, nasze badania wskazują, że SP-B jest krążącym markerem prognostycznym do hospitalizacji u pacjentów z HF, o doskonałej zdolności predykcyjnej w porównaniu do parametrów funkcjonalnych. Ponadto SP-B pojawia się również jako marker skuteczności terapeutycznej.

Pomimo szeroko zakrojonych badań dostępność biomarkerów diagnostycznych dla HF pozostaje ograniczona. Oprócz peptydów natriuretycznych, które różnią się w różnych warunkach patologicznych i nie mają swoistości dla HF, ostatnio pojawiła się ograniczona liczba nowych biomarkerów, w tym interleukiny ST2, czynnika wzrostu/różnicowania 15 (GDF-15), cystatyny C, lipokaliny-2 (NGAL) i galektyny-3.

Ponadto krążące poziomy białka surfaktantów D (SP-D), które zwykle zwiększają zapalenie płuc, astmę, rozedmę rozedmową lub przewlekłą obturacyjną chorobę płuc (POChP), zostały powiązane z chorobami sercowo-naczyniowymi i ogólną śmiertelnością u pacjentów z chorobą wieńcową diagnozowaną przez angiografię. Związki te wydają się niezależne od konwencjonalnych czynników ryzyka, takich jak wiek, palenie, poziom cholesterolu i białko C-reaktywne.

To badanie ma na celu porównanie poziomów białka środka powierzchniowo czynnego z wcześniej opisanymi biomarkerami i z RAGE (receptor dla zaawansowanych produktów końcowych glikacji), cząsteczce powierzchni należącej do nadrodziny immunoglobuliny. W przeciwieństwie do innych receptorów, RAGE charakteryzuje się jej wieloraszynowym charakterem, umożliwiając interakcje z różnymi cząsteczkami zaangażowanymi w homeostazę, rozwój i stan zapalny. Ostatnie odkrycia wskazują, że poziomy RAGE są zmieniane w warunkach uszkodzenia płuc, takich jak sarkoidoza, zwłóknienie płuc i przewlekłe zapalenie oskrzeli, co sugeruje jego potencjalną rolę markera uszkodzenia narządów.

Stosując zaawansowaną metodologię multipleksowania opartą na spektrometrii mas, badanie to potwierdzi rolę niedojrzałego SP-B jako precyzyjnego biomarkera diagnostycznego i prognostycznego dla niewydolności serca.