Древесный дым в виде частиц + гипертонический солевой раствор (Smokeysal)

Военное развертывание связано с воздействием новых твердых частиц (ТЧ), таких как выгребные ямы, аэроаллергены и повышенное потребление сигарет. Военнослужащие, подвергшиеся такому ингаляционному воздействию, проявляют немедленную и хроническую респираторную заболеваемость. Например, военнослужащие, опрошенные как в Республике Корея (РК), так и в Кабуле (Афганистан), сообщили об общем росте респираторных заболеваний, включая астму и хронический бронхит, в связи с их развертыванием. Загрязнители воздуха в РК характеризовались повышенными уровнями как ТЧ 0,5-2,5, так и ТЧ 2,5-10. Аналогичным образом, облучение в Кабуле характеризовалось множественным воздействием ТЧ, переносимых по воздуху, в том числе из мусорных ям. ТЧ в яме для сжигания включают металлы, биоаэрозоли, органические побочные продукты и частицы сжигания биомассы. Эти данные указывают на то, что вдыхание ТЧ является вероятной причиной респираторных заболеваний в полевых условиях.

Воспаление является ключевым начальным ответом на вдыхание твердых частиц. Частицы древесного дыма (WSP) служат модельным агентом для изучения бронхита, вызванного ТЧ. Вдыхание WSP генерирует реактивные оксидантные (и нитрозативные) виды, которые вызывают локальное повреждение эпителиальных клеток дыхательных путей и высвобождение связанных с повреждением молекулярных паттернов (DAMP), которые активируют толл-подобные рецепторы (TLR) и интерлейкин-1 (IL-1)-опосредованный врожденный иммунитет. реакции резидентных макрофагов дыхательных путей. Загрязнение ТЧ биоаэрозолями, содержащими липополисахарид (ЛПС), также активирует врожденные иммунные ответы посредством активации толл-подобного рецептора 4 (TLR4) резидентных макрофагов дыхательных путей. Эти комплементарные процессы приводят к рекрутированию нейтрофилов (PMN), которые опосредуют воспаление просвета дыхательных путей с высвобождением токсических медиаторов, таких как нейтрофильная эластаза и миелопероксидаза, которые способствуют острому и хроническому бронхиту.

Таким образом, смягчение нейтрофильного воспаления дыхательных путей, вызванного ТЧ, должно быть ключевым направлением для снижения респираторной заболеваемости военнослужащих. Исследователи изучили ряд провоспалительных ингаляционных агентов, таких как распыляемый LPS, озон (O3) и WSP, в качестве моделей острого нейтрофильного бронхита, на фоне которых можно было протестировать ряд терапевтических агентов. В связи с этим исследователи сообщили, что ингаляционный флутиказон ингибирует вызванное кислородом и липополисахаридами нейтрофильное воспаление, а парентеральная анакинра и пероральный гамма-токоферол ингибируют нейтрофильный ответ на ингаляционный липополисахарид. В дополнение к агентам с присущими им противовоспалительными и антиоксидантными свойствами, быстрое удаление вдыхаемых частиц с поверхностей дыхательных путей является дополнительным подходом к уменьшению воспаления дыхательных путей, вызванного ТЧ. Это можно оценить с помощью измерения мукоцилиарного клиренса (MCC).

MCC зависит от секреторных клеток дыхательных путей и подслизистых желез, которые продуцируют богатый муцином слой жидкости на поверхности дыхательных путей, и реснитчатых клеток, которые гидратируют и продвигают слизь из легких в верхние дыхательные пути. Скорость MCC зависит от частоты биения ресничек, гидратации и реологических свойств слизи. Исследования in vitro показали, что HS благодаря осмотическому эффекту на поверхности дыхательных путей улучшает гидратацию и реологические свойства слизи, а также ускоряет транспортировку слизи. Кроме того, данные за последние 30 лет показали, что вдыхание гипертонического солевого раствора (ГС) плюс кашель является наиболее эффективным методом экстренной очистки бронхиальных дыхательных путей от вдыхаемых осевших частиц. Комбинированный эффект больше, чем при ГС или кашле по отдельности. В исследованиях астматиков исследователи изучили способность однократного лечения HS с отработанным кашлем для быстрого выведения коллоидных частиц серы, меченных радиоактивным изотопом Tc99m, из дыхательных путей после воздействия LPS. После ингаляции сероводорода и маневров очистки от кашля, разработанных для сбора образцов мокроты для анализа, исследователи наблюдали быстрое удаление > 50% вдыхаемых радиоактивно меченых частиц. Исследователи предполагают, что если бы другие провоспалительные частицы (ТЧ, частицы ожоговых ямок) удалялись аналогичным образом за счет вызванного HS ускорения MCC вскоре после воздействия, острое воспаление, вызванное ТЧ, уменьшилось бы. Таким образом, в этом исследовании исследователи оценят эффективность ингаляционного 5% HS, дозы, хорошо переносимой астматиками в начале исследования и после ингаляции ЛПС/аллергена для индукции мокроты, в смягчении нейтрофильного воспаления дыхательных путей, вызванного WSP, у здоровых добровольцев. Обычный физиологический раствор 0,9% (NS) не будет использоваться в качестве плацебо в этом исследовании, так как вдыхание NS само по себе влияет на реологические свойства слизи и MCC и, таким образом, не будет подходящим плацебо. Поэтому исследователи будут сравнивать лечение 5% HS с отсутствием лечения после воздействия WSP.