Preview

Бюллетень сибирской медицины

Расширенный поиск

БЕЛКИ, ПЕПТИДЫ И АМИНОКИСЛОТЫ ВЫДЫХАЕМОГО ВОЗДУХА КАК МАРКЕРЫ БРОНХО-ЛЕГОЧНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ

https://doi.org/10.20538/1682-0363-2013-6-167-174

Полный текст:

Аннотация

Представлен обзор современной литературы о содержании в выдыхаемом воздухе человека белков, пептидов и аминокислот. Описываются результаты применения методов протеомики и метаболомики для селективного детектирования отдельных белков, пептидов и аминокислот. Рассматриваются результаты исследования конденсата выдыхаемого воздуха и малых нелетучих эндогенных частиц. Описываются особенности содержания в выдыхаемом воздухе белков, пептидов и аминокислот при различных заболеваниях дыхательной системы. Показано, что обнаруживаемые вещества могут быть специфическими маркерами конкретных заболеваний.

Об авторах

В. И. Фёдоров
Специальные технологии, ООО, Новосибирск
Россия
Фёдоров Вячеслав Иванович – профессор


А. А. Карапузиков
Специальные технологии, ООО, Новосибирск
Россия


М. К. Старикова
Специальные технологии, ООО, Новосибирск
Россия


Список литературы

1. Байкова Л.А., Федоров В.И. Разработка условий хроматографического разделения минерало-, глюкокортикоидов и андрогенов коры надпочечников с помощью хроматографа «Милихром» // Физиол. журн. им. И.М. Сеченова. 1993. Т. 79, № 3. С. 119–122.

2. Федоров В.И. Современное состояние проблемы анализа неорганических элементов в сыворотке крови // Клин. лаб. диагностика. 2006. № 4. С. 8–14.

3. Fedorov V.I., Khamoyan A.G., Shevela E.Ya., Chernykh Е.R. Investigation of possibility of submillimeter laser using as instrument for diagnostics in medicine // Proc. of the SPIE. 2007. V. 6734. P. 673404-1–673404-7.

4. Федоров В.И., Черкасова О.П. Разработка метода определения активности ренина плазмы крови с помощью нового флюоресцентного субстрата ренина // Клинич. лаб. диагностика. 2001. № 5. С. 33–35.

5. Курова В.С., Кононихин А.С., Сахаров Д.А., Попов И.А., Ларина И.М., Тоневицкий А.Г., Варфоломеев С.Д., Николаев Е.Н. Экзогенные белки в конденсате выдыхаемого воздуха // Биоорганическая химия. 2011. Т. 37, № 1. С. 55–60.

6. Chan H., Lewis C., Thomas P.S. Exhaled breath analysis: novel approach for early detection of lung cancer // Lung Cancer. 2009. V. 63, № 2. P. 164–168.

7. Борукаева И.Х. Зависимость изменений конденсата выдыхаемого воздуха от тяжести хронического обструктивного бронхита // Вестн. новых мед. технологий. 2007. Т. 14, № 3. С. 214–216.

8. Kullmann T., Barta I., Csiszer E, Antus B., Horváth I. Differential cytokine pattern in the exhaled breath of patients with lung cancer // Pathol. Oncol. Res. 2008. V. 14, № 4. Р. 481–483.

9. Barta I., Kullmann T., Csiszer E., Antus B. Analysis of cytokine pattern in exhaled breath condensate of patients with squamous cell lung carcinoma // Int. J. Biol. Markers. 2010. V. 25, № 1. P. 52–56.

10. Bloemen K., Hooyberghs J., Desager K., Witters E., Schoeters G. Non-invasive biomarker sampling and analysis of the exhaled breath proteome // Proteomics Clin. Appl. 2009. V. 3, № 4. P. 498–504.

11. Gessner C., Dihazi H., Brettschneider S., Hammerschmidt S., Kuhn H., Eschrich K., Keller T., Engelmann L., Sack U., Wirtz H.. Presence of cytokeratins in exhaled breath condensate of mechanical ventilated patients // Respir. Med. 2008. V. 102, № 2. P. 299–306.

12. Crader K.M., Repine J.J.D., Repine J.E. Breath Biomarkers and the Acute Respiratory Distress Syndrome // J. Pulmonar Respirat. Med. 2012. V. 2, № 1. P. 1000111-1–1000111-9.

13. Fumagalli M., Ferrari F., Luisetti M., Stolk J., Hiemstra P.S., Capuano D., Viglio S., Fregonese L., Cerveri I., Corana F., Tinelli C., Iadarola P. Profiling the proteome of exhaled breath condensate in healthy smokers and COPD patients by LC-MS/MS Int // J. Mol. Sci. 2012. V. 13, № 11. P. 13894–13910.

14. Дугарова И.Д. Диагностическая значимость цитокинового профиля конденсата выдыхаемого воздуха у пациентов с бронхиальной астмой: автореф. дис. … кандидат медицинских наук. М. 2010. 26 с.

15. Robroeks C.M., van de Kant K.D., Jöbsis Q., Hendriks H.J., van Gent R., Wouters E.F., Damoiseaux J.G., Bast A., Wodzig W.K., Dompeling E. Exhaled nitric oxide and biomarkers in exhaled breath condensate indicate the presence, severity and control of childhood asthma // Clin. Exp. Allergy. 2007. V. 37, № 9. P. 1303–1311.

16. Liang Y., Yeligar S.M., Brown L.A.S. Exhaled breath condensate: a promising source for biomarkers of lung disease // The Scientific World J. 2012. V. 2012. Article ID 217518.

17. Matsunaga K., Yanagisawa S., Ichikawa T., Ueshima K., Akamatsu K., Hirano T., Nakanishi M., Yamagata T., Minakata Y., Ichinose M. Airway cytokine expression measured by means of protein array in exhaled breath condensate: correlation with physiologic properties in asthmatic patients // J. Allergy and Clin. Immunol. 2006. V. 118, № 1. P. 84– 90.

18. Robroeks C.M., Jöbsis Q., Damoiseaux J.G.M.C., Heijmans P.H.M., Rosias P.P.R., Hendriks H.J.E., Dompeling E. Cytokines in exhaled breath condensate of children with asthma and cystic fibrosis // Ann. Allergy, Asthma Immunol. 2006. V. 96, № 2. P. 349–355.

19. Sack U., Scheibe R., Wötzel M., Hammerschmidt S., Kuhn H., Emmrich F., Hoheisel G., Wirtz H., Gessner C. Multiplex analysis of cytokines in exhaled breath condensate // Cytometry A. 2006. V. 69, № 3. P. 169–172.

20. Borrill Z.L., Roy K., Singh D. Exhaled breath condensate biomarkers in COPD // Eur. Respir. J. 2008. V. 32, № 2. P. 472–486.

21. Ko F.W.S., Lau C.Y.K., Leung T.F., Wong G.W.K., Lam C.W., Hui D.S. Exhaled breath condensate levels of 8isoprostane, growth related oncogene alpha and monocyte chemoattractant protein-1 in patients with chronic obstructive pulmonary disease // Respir. Med. 2006. V. 100, № 4. P. 630–638.

22. Ichikawa T., Matsunaga K., Minakata Y., Yanagisawa S., Ueshima K., Akamatsu K., Hirano T., Nakanishi M., Sugiura H., Yamagata T. Ichinose M. Possible impact of salivary influence on cytokine analysis in exhaled breath condensate // Analyt. Chem. Insights. 2007. №:2. P. 85–92.

23. Keskin O., Keskin M., Kucukosmanoglu E., Ozkars M.Y., Gogebakan B., Kul S., Bayram H., Coskun Y. Exhaled RANTES and interleukin 4 levels after exercise challenge in children with asthma // Ann. Allergy, Asthma Immunol. 2012. V. 109, № 5. P. 303–308.

24. Syslova K., Kačer P., Kuzma M., Novotny P., Pelclova D. Determination of Biomarkers in Exhaled Breath Condensate: A Perspective Way in Bronchial Asthma Diagnostics // Bronchial Asthma – Emerging Therapeutic Strategies / Ed. E. Sapey. InTech. Rijeka. Croatia. 2012. P. 37–74.

25. Carpagnano G.E., Spanevello A., Curci C., Salerno F., Palladino G.P., Resta O., Di Gioia G., Carpagnano F., Foschino Barbaro M.P. IL-2, TNF-a, and leptin: local versus systemic concentrations in NSCLC patients // Oncol. Res. 2007. V. 16, № 8. P. 375–381.

26. Davis M.D., Montpetit A., Hunt J. Exhaled breath condensate: an overview // Immunol. and Allergy Clin. North Amer. 2012. V. 32, № 3. P. 363–375.

27. Ahmadzai H., Huang S., Hettiarachchi R., Lin J.L., Thomas P.S., Zhang Q. Exhaled breath condensate: a comprehensive update // Clin. Chem. Lab. Med. 2013. V. 51, № 7. P. 1343– 1361.

28. Rosias P.P., Robroeks C.M., Niemarkt H.J., Kester A.D., Vernooy J.H., Suykerbuyk J., Teunissen J., Heynens J., Hendriks H.J., Jöbsis Q., Dompeling E. Breath condenser coatings affect measurement of biomarkers in exhaled breath condensate // Eur. Respir. J. 2006. V. 28, № 5. P. 1036– 1041.

29. Horváth I., Lázár Z., Gyulai N., Kollai M., Losonczy G. Exhaled biomarkers in lung cancer // Eur. Respir. J. 2009. V. 34, № 1. P. 261–275.

30. Conrad D.H., Goyette J., Thomas P.S. Proteomics as a Method for Early Detection of Cancer: A Review of Proteomics, Exhaled Breath Condensate, and Lung Cancer Screening // J. Gen. Intern. Med. 2008. Suppl. 1. P. 78–84.

31. Nishioka T., Uchida K., Meno K., Ishii T., Aoki T., Imada Y., Makino Y., Hirata K., Matsumoto Y., Arinami T., Noguchi E. Alpha-1-antitrypsin and complement component C7 are involved in asthma exacerbation // Proteomics Clin. Appl. 2008. V. 2, № 1. P. 46–54.

32. Plymoth A., Yang Z., Lofdahl C.G., Ekberg-Jansson A., Dahlback M., Fehniger T.E., Marko-Varga G., Hancock W.S. Rapid proteome analysis of bronchoalveolar lavage samples of lifelong smokers and never-smokers by micro-scale liquid chromatography and mass spectrometry // Clin. Chem. 2006. V. 52, № 4. P. 671–679.

33. Zietkowski Z., Skiepko R., Tomasiak M.M., BodzentaLukaszyk A. Endothelin-1 in exhaled breath condensate of stable and unstable asthma patients // Respir. Med. 2008. V. 102, № 3. P. 470–474.

34. Zietkowski Z., Skiepko R., Tomasiak M.M. BodzentaLukaszyk A. Endothelin-1 in exhaled breath condensate of allergic asthma patients with exercise-induced bronchoconstriction // Resp. Res. 2007. № 8. P. 76.

35. Carpagnano, G.E., Spanevello A., Palladino G.P., Gramiccioni C., Ruggieri C., Carpagnano F., Foschino Barbaro M.P. Cigarette smoke and increased COX-2 and survivin levels in exhaled breath condensate of lung cancer patients: how hot is the link? // Lung Cancer. 2010. V. 67, № 1. P. 108–113.

36. Gessner C., Rechner B., Hammerschmidt S., Kuhn H., Hoheisel G., Sack U., Ruschpler P., Wirtz H. Angiogenic markers in breath condensate identify non-small cell lung cancer // Lung Cancer. 2010. V. 68, № 2. P. 177–184.

37. Chang W.C., Huang M.S., Yang C.J., Wang W.Y., Lai T.C., Hsiao M., Chen C.H. Dermcidin identification from exhaled air for lung cancer diagnosis // Europ. Respir. J. 2010. V. 35, № 5. P. 1182–1185.

38. Николаев Е.Н., Рябоконь А.М., Киреева Г.Х., Пикин О.В., Багров В.И., Кононихин А.С., Попов И.А., Ларина И.М., Варфоломеев С.Д. Метод диагностики заболеваний дыхательной системы на основе анализа состава протеома конденсата выдыхаемого воздуха // Фундаментальные науки – медицине. Тезисы докладов на конференциях и семинарах, проведенных в рамках научных подпрограмм в 2012 году. М. Фирма «Слово». 2012.

39. Kordiak J., Szemraj J., Hamara K., Bialasiewicz P., Nowak D. Complete surgical resection of lung tumor decreases exhalation of mutated KRAS oncogene // Respir. Med. 2012. V. 106, № 9. P. 1293–1300.

40. Johnson G.R., Morawska L. The mechanism of breath aerosol formation // J. Aerosol Med. and Pulm. Drug Deliv. 2009. V. 22, № 3. P. 229–237.

41. Bredberg A., Gobom J., Almstrand A.C., Larsson P., Blennow K., Olin A.C., Mirgorodskaya E. Exhaled endogenous particles contain lung proteins // Clin. Chem. 2012. V. 58, № 2. P. 431–440.

42. Larsson P., Mirgorodskaya E., Samuelsson L., Bake B., Almstrand A.C., Bredberg A., Olin A.C. Surfactant protein A and albumin in particles in exhaled air // Respir. Med. 2012. V. 106, № 2. P. 197–204.

43. Yeh M.Y., Burnham E.L., Moss M., Brown L.A.S. Noninvasive evaluation of pulmonary glutathione in the exhaled breath condensate of otherwise healthy alcoholics // Respir. Med. 2008. V. 102, № 2. P. 248–255.

44. O’Reilly P., Bailey W. Clinical use of exhaled biomarkers in COPD // Int. J. Chron. Obstruct. Pulmon. Dis. 2007. V. 2, № 4. P. 403–408.

45. Conventz A., Musiol A., Brodowsky C., Müller-Lux A., Dewes P., Kraus T., Schettgen T. Simultaneous determination of 3-nitrotyrosine, tyrosine, hydroxyproline and proline in exhaled breath condensate by hydrophilic interaction liquid chromatography/electrospray ionization tandem mass spectrometry // J. Chromatogr. B. Analyt. Technol. Biomed. Life Sci. 2007. V. 860, № 1. P. 78–85.

46. Gube M., Ebel J., Brand P., Göen T., Holzinger K., Reisgen U., Kraus T. Biological effect markers in exhaled breath condensate and biomonitoring in welders: impact of smoking and protection equipment // Int. Arch. Occup. Environ. Health. 2010. V. 83, № 7. P. 803–811.

47. Schettgen T., Tings A., Brodowsky C., Müller-Lux A., Musiol A., Kraus T. Simultaneous determination of the advanced glycation end product N-(epsilon)-carboxymethyllysine and its precursor, lysine, in exhaled breath condensate using isotopedilution-hydrophilic-interaction liquid chromatography coupled to tandem mass spectrometry // Anal. Bioanal. Chem. 2007. V. 387, № 8. P. 2783–2791.

48. De Laurentiis G., Paris D., Melck D., Maniscalco M., Marsico S., Corso G., Motta A., Sofia M. Metabonomic analysis of exhaled breath condensate in adults by nuclear magnetic resonance spectroscopy // Europ. Resp. J. 2008. V. 32, № 5. P. 1175–1183.

49. Tochino Y., Kanazawa H., Ichimaru Y., Asai K, Kyoh S., Hirata K. N(epsilon)-(carboxymethyl)lysine, a major advanced glycation end product in exhaled breath condensate as a biomarker of small airway involvement in asthma // J. Asthma. 2007. V. 44, № 10. P. 861–866.


Для цитирования:


Фёдоров В.И., Карапузиков А.А., Старикова М.К. БЕЛКИ, ПЕПТИДЫ И АМИНОКИСЛОТЫ ВЫДЫХАЕМОГО ВОЗДУХА КАК МАРКЕРЫ БРОНХО-ЛЕГОЧНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ. Бюллетень сибирской медицины. 2013;12(6):167-174. https://doi.org/10.20538/1682-0363-2013-6-167-174

For citation:


Fyodorov V.I., Karapuzikov A.A., Starikova M.K. PROTEINS, PEPTIDES AND AMINO ACIDS AS MARKERS OF BRONCHOPULMONARY DISEASES. Bulletin of Siberian Medicine. 2013;12(6):167-174. (In Russ.) https://doi.org/10.20538/1682-0363-2013-6-167-174

Просмотров: 266


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1682-0363 (Print)
ISSN 1819-3684 (Online)