Протеом термического гелиокса. Высокотемпературный гелиокс не вызывает разрушение клеток дыхательной системы человека

Варфоломеев С.Д., Панин А.А., Рябоконь А.М. и др. Протеом термического гелиокса. Высокотемпературный гелиокс не вызывает разрушение клеток дыхательной системы человека. Терапевтический архив. 2020; 92 (6): 69–72.
DOI: 10.26442/00403660.2020.06.000769

________________________________________________

Varfolomeev S.D., Panin A.A., Ryabokon A.M., et al. Thermal heliox proteome. High-temperature heliox does not cause destruction of human respiratory system cells. Therapeutic Archive. 2020; 92 (6): 69–72. DOI: 10.26442/00403660.2020.06.000769

Читать PDF

Аннотация

Цель. Проведение пилотного исследования по оценке влияния термического гелиокса на состояние респираторного тракта с помощью изучения белкового состава конденсата выдыхаемого воздуха до процедуры термического гелиокса, сразу после и спустя 3 ч релаксации.
Материалы и методы. Проведено сравнительное исследование белкового состава конденсатов выдыхаемого воздуха (КВВ) 5 некурящих здоровых доноров. КВВ отбирали до дыхательной процедуры, сразу после 20-минутной ингаляции, нагретой до 70°С смеси газов Не/О2 (70/30), и 3 ч спустя. Белковый состав определяли методом хромато-масс-спектрометрического анализа после селективного триптического гидролиза. Обработка результатов осуществлялась с использованием программы Mascot и базы данных UniProt.
Результаты. После процедуры гелиокса объем собираемого конденсата (1–1,5 мл) падает в среднем на 32% и практически восстанавливается после 3-часовой релаксации. Основная часть белков постоянна для всех проб, независимо от процедуры термического гелиокса. Это кератины, несколько белков иммунной системы (иммуноглобулины, белки комплимента), тубулин.
В пробах после термического гелиокса наблюдается появление в небольших количествах дополнительных белков. Это белки мышечного метаболизма (актины и кальмодулины), фибриноген, следы гемоглобина, аполипопротеина, креатинкиназы В типа. После 3-часовой релаксации в КВВ исчезает тубулин.
Заключение. Большая часть выдыхаемых белков одинакова до, после процедуры и 3-часовой релаксации. Полученные результаты демонстрируют относительную безопасность применения высокотемпературного гелиокса как терапевтического средства.

Ключевые слова: термический гелиокс, терапия, конденсат выдыхаемого воздуха, протеом, масс-спектрометрический анализ.

________________________________________________

Aim. Conducting a pilot study to assess the effect of thermal heliox on the state of the respiratory tract by studying of the exhaled breath condensate protein composition before the thermal heliox procedure, immediately after and after three hours of relaxation
Materials and methods. A comparative study of the exhaled breath condensates (EBC) protein composition of five non-smoking healthy donors was carried out. The EBC was taken before the respiratory procedure, immediately after a 20-minute inhalation by mixture of He/O2 gases (70/30) heated to 70°C and 3 hours later. The protein composition was determined by chromatography-mass spectrometric analysis after selective tryptic hydrolysis. The results were processed using the Mascot program and the UniProt database.
Results. After the heliox procedure, the volume of the collected condensate (1–1.5 ml) decreases by an average of 32% and is practically restored after three hours of relaxation. Most proteins were consistent for all samples, regardless of the thermal heliox procedure. These are keratins, several proteins of the immune system (immunoglobulins, compliment proteins), tubulin. In samples after thermal heliox, the appearance of small amounts of additional proteins is observed. These are proteins of muscle metabolism (actin and calmodulin), fibrinogen, traces of hemoglobin, apolipoprotein, type B creatine kinase. After three hours of relaxation, tubulin disappears in the EBC.
Conclusion. Most exhaled proteins are the same before, after the procedure, and for three hours of relaxation. The results obtained demonstrate the relative safety of the use of high temperature heliox as a therapeutic agent.

Keywords: thermoheliox, therapy, exhaled breath condensate, proteome, mass spectrometry analysis.

Список литературы

1. Shogenova LV, Godyaev MY, Tretyakov AV, et al. Effect of t-НеО2 on Central hemodynamics and oxygen transport in patients with COPD exacerbation and acute respiratory failure. Eur Respir J. 2019;54:PA2290. doi: 10.1183/13993003.congress-2019.PA2290
2. Kim T, Chuchalin A, Martynov M, et al. Efficacy and safety of thermic helium-oxygen (t-He/O2) mixture in reducing hypoxemia in acute ischemic stroke patients. Eur Respir J. 2019;54:PA2284. doi: 10.1183/13993003.congress-2019.PA2284
3. Варфоломеев С.Д., Панин А.А., Быков В.И. и др. Кинетическая модель развития острой вирусной инфекции в организме человека. Критические условия, механизмы управления, «термогелиокс». Вестн. Акад. наук. Сер. химическая. 2020;6:1-6 [Varfolomeev SD, Panin AA, Bykov VI, et al. Kineticheskaia model' razvitiia ostroi virusnoi infektsii v organizme cheloveka. Kriticheskie usloviia, mekhanizmy upravleniia, "termogelioks". Vestn. Akad. nauk. Ser. khimicheskaia. 2020;6:1-6 (In Russ.)].
4. Варфоломеев С.Д., Панин А.А., Быков В.И., Цебенова С.Б. Термовакцинация, термогелиокс как стимулятор иммунного ответа. Кинетическая модель развития процесса. Известия Акад. наук. Сер. химическая. 2020 (в печати) [Varfolomeev SD, Panin AA, Bykov VI, Tsebenova SB. Termovaktsinatsiia, termogelioks kak stimuliator immunnogo otveta. Kineticheskaia model' razvitiia protsessa. Izvestiia Akad. nauk. Ser. khimicheskaia. 2020 (In Russ.)].
5. Рябоконь А.М., Анаев Э.Х., Кононихин А.С. и др. Сравнительный протеомный анализ конденсата выдыхаемого воздуха у пациентов с раком легкого методом масс-спектрометрии высокого разрешения. Пульмонология. 2014;1:5-11 [Ryabokon AM, Anaev EKh, Kononikhin AS, et al. Comparative proteomic analysis of exhaled breath condensate in patients with lung carcinoma using high resolution mass-spectrometry. Pulmonology (In Russ.)]. doi: 10.18093/0869-0189-2014-0-1-5-11
6. Anaev EKh, Fedorchenko KYu, Kushaeva ME, et al. Diagnosis of lung diseases based on proteomic analysis of exhaled breath condensate. Eur Respir J. 2017;50(61):4939. doi: 10.1183/1393003.congress-2017.PA728
7. Кононихин А.С., Захарова Н.В., Юсупов А.Э. и др. Исследование молекулярного состава конденсата выдыхаемого воздуха при помощи масс-спектрометрии высокого разрешения. Химическая физика. 2019;38(12):59-63 [Kononikhin AS, Zakharova NV, Iusupov AE, et al. Issledovanie molekuliarnogo sostava kondensata vydykhaemogo vozdukha pri pomoshchi mass-spektrometrii vysokogo razresheniia. Khimicheskaia fizika. 2019;38(12):59-63 (In Russ.)]. doi: 10.1134/S0207401X19120100
8. Kononikhin AS, Fedorchenko KYu, Ryabokon AM, et al. Proteomic analysis of exhaled breath condensate for diagnostics of respiratory system diseases. Biochemistry (Moscow) Supplement Series B: Biomedical Chemistry. 2016;10(3):230-4. doi: 10.1134/S1990750816030069
9. Fedorchenko KU, Ryabokon AM, Kononikhin AS, et al. Early diagnosis of lung cancer based on proteome analysis of exhaled breath condensate. Moscow University Chemistry Bulletin. 2016;71(2):134-9. doi: 10.3103/S0027131416020036
10. Анаев Э.Х., Кушаева М.Э., Курова В.С. и др. Значение протеомного анализа конденсата выдыхаемого воздуха при диагностике хронической обструктивной болезни легких и пневмонии. Пульмонология. 2012;5:5-9 [Anaev EK, Kushaeva ME, Kurova VS, et al. A role of proteomic analysis of exhaled breath condensate in diagnosis of chronic obstructive pulmonary disease and pneumonia. Pulmonologiya. 2012;5:5-9 (In Russ.)]. doi: 10.18093/0869-0189-2012-0-5-5-9
11. Anaev E, Fedorchenko K, Ryabokon A, et al Eiweißmarker im Atemkondensat für Differentialdiagnose bei COPD und Asthma. Pneumologie. 2020;74(S01):64. doi: 10.1055/s-0039-3403197
12. Курова В.С., Анаев Э.Х., Кононихин А.С. и др. Масс-спектрометрический мониторинг белкового состава конденсата выдыхаемого воздуха больного, перенесшего трансплантацию легких. Известия Акад. наук. Сер. химическая. 2010;1:284-8 [Kurova VS, Anaev EC, Kononikhin AS, et al. Mass spectrometric monitoring of exhaled breath condensate proteome of a patient after lung transplantation. Russian Chemical Bulletin. 2010;1:284-8 (In Russ.)]. doi: 10.1007/s11172-010-0076-5
13. Kononikhin AS, Brzhozovskiy AG, Ryabokon AM, et al. Proteome profiling of the exhaled breath condensate after long-term spaceflights. Int J Mol Sci. 2019;20(18):4518. doi: 10.3390/ijms20184518
14. Курова В.С., Рябоконь А.М., Анаев Э.Х. и др. Протеомика конденсата выдыхаемого воздуха человека. Новая платформа для биомедицинской диагностики. В сб.: Постгеномные исследования и технологии. М.: МАКС Пресс, 2011; с. 174-202 [Kurova VS, Ryabokon AM, Anaev EKh, et al. Proteomics of condensate of human exhaled air. New platform for biomedical diagnostics. In: Postgenomic Research and Technology. Moscow: MAKS Press, 2011; p. 174-202 (In Russ.)].
15. Fedorchenko KY, Ryabokon AM, Kononikhin AS, et al. The effect of space flight on the protein composition of the exhaled breath condensate of cosmonauts. Russian chemical bulletin. 2016;65(11):2745-50. doi: 10.1007/s11172-016-1645-z

________________________________________________

Авторы

С.Д. Варфоломеев1,2, А.А. Панин3, А.М. Рябоконь1,2, А.С. Козырь2, А.С. Кононихин2, Л.В. Шогенова4,5, А.Г. Чучалин4

1 ФГБОУ ВО «Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова», Москва, Россия;
2 ФГБУН «Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля» РАН, Москва, Россия;
3 ООО «Медтехинновации», Москва, Россия;
4 ФГАОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова» Минздрава России, Москва, Россия;
5 ГБУЗ «Городская клиническая больница им. Д.Д. Плетнева» Департамента здравоохранения г. Москвы, Москва, Россия

________________________________________________

S.D. Varfolomeev1,2, A.A. Panin3, A.M. Ryabokon1,2, A.S. Kozyr2, A.S. Kononikhin2, L.V. Shogenova4,5, A.G. Chuchalin4

1 Lomonosov Moscow State University, Moscow, Russia;
2 Emanuel Institute of Biochemical Physics, Moscow, Russia;
3 Medtechinnovations, Moscow, Russia;
4 Pirogov Russian National Research Medical University, Moscow, Russia;
5 Pletnev City Clinical Hospital, Moscow, Russia

Назад к списку

Цель портала OmniDoctor – предоставление профессиональной информации врачам, провизорам и фармацевтам.