Выдохнул оксид азота

В медицине характеризующиеся выдыханный оксид азота (ENO) может быть измерен в испытании дыхания на астму и другие дыхательные условия, воспалением путей дыхательных . Оксид азота (NO) - это газообразная молекула, продуцируемая определенными типами клеток в воспалительном ответе. Фракция выдоха NO (Fe no ) является перспективным биомаркером для диагноза, последующего наблюдения и в качестве руководства по терапии у взрослых и детей с астмой. Испытание на дыхание недавно стало доступным во многих хорошо оборудованных больницах в развитых странах, хотя его точная роль остается неясной.
Биология
[ редактировать ]
У людей оксид азота продуцируется из L-аргинина тремя ферментами , называемыми синтазами оксида азота (NOS): индуцируемый (iNOS), эндотелиальный ( ENOS ) и нейронал (NNOS). Последние два постоянно активны в эндотелиальных клетках и нейронах соответственно, тогда как действие iNOS может быть индуцировано в таких состояниях, как воспаление (например, цитокины ). При воспалении несколько клеток используют iNOS для получения NO, включая эозинофилы . Таким образом, ENO (также известный как фено "фракционного выдыхающего оксида азота") был назван воспалением . [ 1 ]
Хотя считается, что INOS является основным участником выдыхания в астматике, [ 2 ] [ 3 ] Исследования у мышей также указывают на роль NNOS. [ 4 ] [ 5 ]
Первоначально считалось, что не выдохнуло в основном из пазух, которые содержат высокий уровень нет. Впоследствии было показано, что более низкие дыхательные пути вносят большую часть выдыхаемой нет, и что загрязнение от пазух минимально. [ Цитация необходима ]
Медицинское использование
[ редактировать ]Астма
[ редактировать ]Пациенты с астмой имеют более высокий уровень ENO, чем другие люди. Их уровни также поднимаются вместе с другими клиническими и лабораторными параметрами астмы (например, количество эозинофилов в их мокроте ). В условиях, которые вызывают воспаление, такие как инфекции верхних дыхательных путей или вдыхание аллергенов или пликатической кислоты , уровни ENO повышаются. [ 6 ] [ 7 ] Уровни ENO также имеют тенденцию варьироваться в зависимости от результатов испытаний на функцию легких, таких как степень гиперреактивности бронхов . Кроме того, препараты, используемые для лечения астмы (такие как вдыхаемые глюкокортикоиды или антагонисты рецептора лейкотриена ), также снижают уровень ENO.
Клинические испытания рассмотрели, лучше ли адаптация терапии астмой на основе значений ENO лучше, чем традиционная помощь, в которой терапия измеряется симптомами и результатами тестов функции легких. [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] На сегодняшний день результаты как у взрослых, так и у детей были скромными, и этот метод не может быть повсеместно рекомендован. [ 11 ] [ 12 ] Также было отмечено, что, помимо того, что факторы, кроме воспаления, могут повысить уровень ENO, например, кислотность дыхательных путей . [ 13 ] [ 14 ]
Было обнаружено, что доля ENO является лучшим тестом для выявления астматики, чем базовые тестирование функции легких (для обструкции дыхательных путей). Его специфичность сопоставима с тестированием бронхиальных испытаний , хотя и менее чувствительна . [ 15 ] [ 16 ] Это означает, что положительный тест ENO может быть полезен для управления диагнозом астмы; Тем не менее, отрицательный тест может быть не так полезен для его исключения. [ 17 ]
Другие условия
[ редактировать ]Роль ENO в других условиях еще менее хорошо установлена по сравнению с астмой.
Поскольку астма может быть причиной хронического кашля (это может быть даже единственным проявлением, например, при астме от кашля ), исследования показали, можно ли использовать ENO при диагностике хронического кашля. [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]
Выдыхаемый NO минимально увеличивается при хронической обструктивной болезни легких, но уровни могут возрасти при внезапном ухудшении заболевания ( острые обострения ) или прогрессирование заболевания. Ранние результаты указывают на возможную роль ENO в прогнозировании реакции на вдыхаемые глюкокортикоиды и степень обратимости обструкции дыхательных путей.
Было обнаружено, что дети с муковисцидозом имеют низкий уровень ENO. У субъектов с бронхиэктазом (состояние локализованного, необратимого дилатации части бронхиального дерева ) не из -за муковисцидоза, были обнаружены высокие уровни. Саркоидоз также может показать увеличение ENO. Низкие уровни были обнаружены при первичной дискинезии , бронхолегочной дисплазии и легочной артериальной гипертензии . В последнем состоянии вдыхаемый NO используется в качестве диагностического теста реакции легочных артерий на вазодилататоры (агенты, которые ослабляют кровеносные сосуды).
ENO также был связан с хрипом, ринитом и аллергией на носу у детей начальной школы. [ 22 ]
Воздействие загрязнения воздуха было связано с уменьшением, [ 23 ] и повышенный уровень ENO. [ 24 ] [ 25 ] [ 26 ]
Методы измерения
[ редактировать ]
Наиболее широко используемый метод для измерения ENO - с химической реакцией , которая производит свет ; Это называется хемилюминесцентной реакцией. Образец NO в дыхании реагирует с озоном с образованием диоксида азота в возбужденном состоянии . Когда это возвращается в его основное состояние, он излучает свет в количествах, которые пропорциональны количеству выдыхаемого нет.

Субъект может выдохнуть непосредственно в измерение устройства (методика «онлайн») или в резервуар, который впоследствии может быть подключен к анализатору («автономный» технику). [ 27 ] С бывшей техникой ранняя и поздняя в образе дыхания можно проанализировать отдельно. Тест требует небольшой координации от субъекта, и дети старше 4 лет могут быть успешно проверены. [ 28 ] [ 29 ]
Национальный институт клинического превосходства (NICE) в Великобритании опубликовал руководство по доступным измерительным устройствам: https://www.nice.org.uk/guidance/dg12
Справочный диапазон
[ редактировать ]Верхний нормальный уровень ENO в разных исследованиях колеблется от 20 до 30 частей на миллиард . Однако несколько основных функций влияют на эталонные значения. Мужчины имеют более высокие ценности ENO, чем женщины. Курение, как известно, снижает значения ENO, и даже прежний статус курения может повлиять на результаты. Уровни выше у людей с атопической конституцией (тенденция к аллергии ). [ 30 ] Фракция ENO также зависит от потока (выше при более низких скоростях потока и наоборот), поэтому измерения обычно измеряются при 50 мл/с. Возраст или рост также могут значительно смешать значения ENO у детей. [ 28 ] Величина этих эффектов заключается в порядке 10%, поэтому даже однократные значения с ограничением могут быть полезны. [ 17 ]
История
[ редактировать ]До 1980 -х годов оксид азота, продукт сжигания ископаемого топлива , считалось, что только сыграет роль в вредном воздействии загрязнения воздуха на дыхательные пути . [ 17 ] В 1987 году эксперименты с коронарными артериями показали, что оксид азота был давно востребованным эндотелием . После того, как ученые поняли, что не играет биологическую роль, ее роль в качестве молекулы сигнализации клеток и нейротрансмиттера стала ясной из обильных исследований. [ 31 ]
В 1991 году в 1991 году не было обнаружено в образцах выдыхания дыхания. [ 32 ] В 1992 году научная журнал Science Science Science Science Science . [ 33 ] В 1993 году исследователи из Института Каролинской в Швеции были первыми, кто сообщил об увеличении Эно в астматике. [ 34 ]
Сегодня нет не только в тестах на дыхание, но и в качестве терапевтического агента для таких условий, как легочная артериальная гипертония и, возможно, для синдрома острого респираторного дистресса .
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Pijnenburg MW, de Jongste JC (февраль 2008 г.). «Выдохнул оксид азота в детской астме: обзор». Клиническая и экспериментальная аллергия . 38 (2): 246–59. doi : 10.1111/j.1365-2222.2007.02897.x . PMID 18076708 . S2CID 12409719 .
- ^ Лейн С., Найт Д., Берджесс С., Франклин П., Хорак Ф., Легг Дж. И др. (Сентябрь 2004 г.). «Эпителиальная индуцируемая активность синтазы оксида азота является основной детерминантой концентрации оксида азота в выдыхаемом дыхании» . Грудная клетка . 59 (9): 757–60. doi : 10.1136/thx.2003.014894 . PMC 1747143 . PMID 15333851 .
- ^ Brindicci C, Ito K, Barnes PJ, Kharitonov SA (август 2007 г.). «Влияние индуцируемого ингибитора синтазы оксида азота на дифференциальный проточный проточный оксид азота у пациентов с астматиками и здоровых добровольцев» . Грудь . 132 (2): 581–8. doi : 10.1378/грудь.06-3046 . PMID 17550932 . Архивировано с оригинала 2013-04-14.
- ^ De Sanctis GT, Maclean JA, Hamada K, Mehta S, Scott JA, Jiao A, et al. (Май 1999). «Вклад синтаз оксида азота 1, 2 и 3 в гиперреактивность и воспаление дыхательных путей в мышиной модели астмы» . Журнал экспериментальной медицины . 189 (10): 1621–30. doi : 10.1084/jem.189.10.1621 . PMC 2193630 . PMID 10330441 .
- ^ De Sanctis GT, Mehta S, Kobzik L, Yandava C, Jiao A, Huang PL, Drazen JM (октябрь 1997 г.). «Вклад NOS типа I в газ с истекшим сроком действия и отзывчивость бронхов у мышей» . Американский журнал физиологии . 273 (4): 1883-8. doi : 10.1152/ajplung.1997.273.4.l883 . PMID 9357865 .
- ^ Vahlkvist S, Sinding M, Skamstrup K, Bisgaard H (июнь 2006 г.). «Ежедневные домашние измерения выдыхая оксид азота у детей астматиков во время воздействия на естественную пемень пыльцы березы» . Журнал аллергии и клинической иммунологии . 117 (6): 1272–6. doi : 10.1016/j.jaci.2006.03.018 . PMID 16750986 .
- ^ Обата Х., Диттрик М., Чан Х, Чан-Юн М (март 1999 г.). «Мокроты эозинофилов и выдыхали оксид азота во время поздней астматической реакции у пациентов с западной красной кедровой астмой» . Европейский респираторный журнал . 13 (3): 489–95. doi : 10.1183/09031936.99.13348999 . PMID 10232414 .
- ^ Смит А.Д., Коуэн Джо, Брассеетт К.П., Хербисон Г.П., Тейлор Д.Р. (май 2005 г.). «Использование выдыхающих измерений оксида азота для руководства лечением при хронической астме» . Новая Англия Журнал медицины . 352 (21): 2163–73. doi : 10.1056/nejmoa043596 . PMID 15914548 . S2CID 42351261 .
- ^ Шоу Д.Е., Берри М.А., Томас М., Грин Р.Х., Брайтлинг С.Е., Вардлоу А.Дж., Паворд ИД (август 2007 г.). «Использование выдыхаемого оксида азота для руководства управлением астмой: рандомизированное контролируемое исследование». Американский журнал респираторной медицины и медицины интенсивной терапии . 176 (3): 231–7. doi : 10.1164/rccm.200610-1427oc . PMID 17496226 . S2CID 22186959 .
- ^ Szefler SJ, Mitchell H, Sorkness CA, Gergen PJ, O'Connor GT, Morgan WJ, et al. (Сентябрь 2008 г.). «Управление астмой на основе выдыхая оксид азота в дополнение к лечению на основе руководящих руководств для подростков внутренних городов и молодых людей: рандомизированное контролируемое исследование» . Лансет . 372 (9643): 1065–72. doi : 10.1016/s0140-6736 (08) 61448-8 . PMC 2610850 . PMID 18805335 .
- ^ Петски Х.Л., Кью К.М., Тернер С., Чанг А.Б. (сентябрь 2016 г.). Cochrane Airways Group (ред.). «Выдыхание уровней оксида азота, чтобы направлять лечение для взрослых с астмой» . Кокрановская база данных систематических обзоров . 2016 (9): CD011440. doi : 10.1002/14651858.cd011440.pub2 . PMC 6457753 . PMID 27580628 .
- ^ Петски Х.Л., Кью К.М., Чанг А.Б. (ноябрь 2016 г.). Cochrane Airways Group (ред.). «Выдыхал уровни оксида азота для руководства лечением детей с астмой» . Кокрановская база данных систематических обзоров . 11 (5): CD011439. doi : 10.1002/14651858.cd011439.pub2 . PMC 6432844 . PMID 27825189 .
- ^ Hunt JF, Fang K, Malik R, Snyder A, Malhotra N, Platts-Mills TA, Gaston B (март 2000 г.). «Эндогенное подкисление дыхательных путей. Последствия для патофизиологии астмы». Американский журнал респираторной медицины и медицины интенсивной терапии . 161 (3 пт 1): 694–9. doi : 10.1164/ajrccm.161.3.9911005 . PMID 10712309 .
- ^ Шин Х.В., Шелли Д.А., Хендерсон Э.М., Фицпатрик А., Гастон Б., Джордж С.К. (март 2007 г.). «Высвобождение оксида азота дыхательных путей уменьшается после вдыхания PBS в астме». Журнал прикладной физиологии . 102 (3): 1028–33. doi : 10.1152/japplphysiol.01012.2006 . PMID 17110506 . S2CID 16813706 .
- ^ Malmberg LP, Pelkonen AS, Haahtela T, Turpeinen M (июнь 2003 г.). «Выдыхающий оксид азота, а не функция легких различает дошкольных детей с вероятной астмой» . Грудная клетка . 58 (6): 494–9. doi : 10.1136/Thorax.58.6.494 . PMC 1746693 . PMID 12775859 .
- ^ Miedinger D, Chhajed PN, Tamm M, Stolz D, Surber C, Leuppi JD (июнь 2007 г.). «Диагностические тесты на астму у пожарных» . Грудь . 131 (6): 1760–7. doi : 10.1378/грудь.06-2218 . PMID 17400683 . Архивировано с оригинала 2013-04-14.
- ^ Jump up to: а беременный в Тернер S (февраль 2008 г.). «Выдохнул оксид азота при диагностике и лечении астмы». Современное мнение об аллергии и клинической иммунологии . 8 (1): 70–6. doi : 10.1097/aci.0b013e3282f3b4b0 . PMID 18188021 . S2CID 20449485 .
- ^ Fujimura M, Ohkura N, Abo M, Furusho S, Waseda Y, Ichikawa Y, Hara J (май 2008 г.). «Выдыхание уровней оксида азота у пациентов с атопическим кашлем и вариантом кашля» . Респирология . 13 (3): 359–64. doi : 10.1111/j.1440-1843.2008.01273.x . HDL : 2297/9771 . PMID 18399857 . S2CID 19895759 .
- ^ О, MJ, Lee Jy, Lee BJ, Choi DC (ноябрь 2008 г.). «Измерение оксида азота полезно полезно для исключения неастматического эозинофильного бронхита у пациентов с хроническим кашлем» . Грудь . 134 (5): 990–995. doi : 10.1378/грудь.07-2541 . PMID 18583518 . Архивировано из оригинала 2013-04-15.
- ^ Sato S, Saito J, Sato Y, Ishii T, Xintao W, Tanino Y, et al. (Октябрь 2008 г.). «Клиническая полезность фракционного выдыхания оксида азота для диагностики длительного кашля» . Респираторная медицина . 102 (10): 1452–9. doi : 10.1016/j.rmed.2008.04.018 . PMID 18614345 .
- ^ Hahn Py, Morgenthaler Ty, Lim KG (ноябрь 2007 г.). «Использование выдыхаемого оксида азота в прогнозировании реакции на вдыхаемые кортикостероиды для хронического кашля» . Майо -клиника . 82 (11): 1350–5. doi : 10.4065/82.11.1350 . PMID 17976354 . Архивировано из оригинала 2007-07-01.
- ^ De Prins S, Marcucci F, Sensi L, Van de Mieroop E, Nelen V, Nawrot TS и др. (Сентябрь 2014). «Выдыхающий оксид азота и триптаза назальной триптазы связана с хрипом, ринитом и аллергией на носа у детей начальной школы». Биомаркеры . 19 (6): 481–7. doi : 10.3109/1354750x.2014.937362 . PMID 25019424 . S2CID 207522881 .
- ^ Jacobs L, Nawrot TS, De Geus B, Meeusen R, Degraeuwe B, Bernard A, et al. (Октябрь 2010). «Субклинические реакции у здоровых велосипедистов кратко подвергаются воздействию загрязнения воздуха, связанным с движением: исследование вмешательства» . Здоровье окружающей среды . 9 (64): 64. Bibcode : 2010envhe ... 9 ... 64J . doi : 10.1186/1476-069x-9-64 . PMC 2984475 . PMID 20973949 .
- ^ Ван Амстердам JG, Verlaan BP, Van Loveren H, Elzakker BG, Vos SG, Opperhuizen A, Steerenberg PA (1999). «Загрязнение воздуха связано с повышенным уровнем выдыхаемого оксида азота у некурящих здоровых субъектов». Архивы здоровья окружающей среды . 54 (5): 331–5. doi : 10.1080/00039899909602496 . PMID 10501149 .
- ^ Adar SD, Adamkiewicz G, Gold DR, Schwartz J, Coull BA, Suh H (апрель 2007 г.). «Амбиент и микроокружение частиц и выдохнули оксид азота до и после групповой поездки на автобусе» . Перспективы здоровья окружающей среды . 115 (4): 507–12. doi : 10.1289/ehp.9386 . PMC 1852653 . PMID 17450216 .
- ^ Bos I, De Boever P, Vanparijs J, Pattyn N, Panis Li, Meeusen R (март 2013 г.). «Субклинические эффекты аэробной подготовки в городской среде». Медицина и наука в спорте и упражнениях . 45 (3): 439–47. doi : 10.1249/mss.0b013e31827767fc . HDL : 1942/14628 . PMID 23073213 . S2CID 5067347 .
- ^ Американское торакальное общество, Европейское респираторное общество (апрель 2005 г.). «Рекомендации ATS/ERS для стандартизированных процедур для онлайн и офлайн измерения выдыхая оксид азота нижнего дыхания и оксида азота носа, 2005». Американский журнал респираторной медицины и медицины интенсивной терапии . 171 (8): 912–30. doi : 10.1164/rccm.200406-710st . PMID 15817806 . S2CID 1883790 .
- ^ Jump up to: а беременный Buchvald F, Baraldi E, Carraro S, Gaston B, De Jongste J, Pijnenburg MW, et al. (Июнь 2005 г.). «Измерения выдыхания оксида азота у здоровых субъектов в возрасте от 4 до 17 лет». Журнал аллергии и клинической иммунологии . 115 (6): 1130–6. doi : 10.1016/j.jaci.2005.03.020 . PMID 15940124 .
- ^ Napier E, Turner SW (август 2005 г.). «Методологические проблемы, связанные с выдыхающим измерением оксида азота у детей в возрасте от четырех до шести лет» . Педиатрическая пульмонология . 40 (2): 97–104. doi : 10.1002/ppul.20249 . PMID 15965893 . S2CID 24859293 .
- ^ Travers J, Marsh S, Aldington S, Williams M, Shirtcliffe P, Pritchard A, et al. (Август 2007 г.). «Справочные диапазоны для выдыхания оксида азота, полученного из случайного обзора сообщества взрослых». Американский журнал респираторной медицины и медицины интенсивной терапии . 176 (3): 238–42. doi : 10.1164/rccm.200609-1346oc . PMID 17478616 . S2CID 23531755 .
- ^ Тернер S (май 2007 г.). «Роль выдыхая оксид азота в диагностике, лечении и лечении астмы». Мини -обзоры по лекарственной химии . 7 (5): 539–42. doi : 10.2174/138955707780619635 . PMID 17504190 .
- ^ Gustafsson LE, Leone AM, Persson MG, Wiklund NP, Moncada S (декабрь 1991 г.). «Эндогенный оксид азота присутствует в выдыхаемом воздухе кроликов, морских свинок и людей». Биохимическая и биофизическая исследовательская коммуникация . 181 (2): 852–7. doi : 10.1016/0006-291x (91) 91268-H . PMID 1721811 .
- ^ Кошленд де (декабрь 1992 г.). «Молекула года» . Наука . 258 (5090): 1861. Bibcode : 1992sci ... 258.1861K . doi : 10.1126/science.1470903 . PMID 1470903 .
- ^ Alving K, Weitzberg E, Lundberg JM (октябрь 1993 г.). «Увеличение количества оксида азота в выдыхании воздуха астматики» . Европейский респираторный журнал . 6 (9): 1368–70. doi : 10.1183/09031936.93.06091368 . PMID 7507065 . S2CID 5947308 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Taylor DR, Pijnenburg MW, Smith AD, De Jongste JC (сентябрь 2006 г.). «Выдыхание измерения оксида азота: клиническое применение и интерпретация» . Грудная клетка . 61 (9): 817–27. doi : 10.1136/thx.2005.056093 . PMC 2117092 . PMID 16936238 .