Лактат и легкие: от теории к практике

Lactate (lactic acid) is an end product of glycolysis and cell anaerobic metabolism indicator. Reducing oxygen delivery to the cells leads to increased lactate production and blood concentration. Blood lactate concentration is usually measured to monitor tissue hypoxia and to assess oxygen transport efficacy in critically ill patients (with severe pneumonia, acute respiratory distress-syndrome, shock, etc.) Change in the blood lactate level could also indicate training intensity and post-exertional recovery and allows increase in peak work rate and endurance, individual training schedule, prevention physical overload and sport injuries. Exhaled breath condensate (EBC) is a complex mixture under influence both of respiratory pathology and environmental factors. Key metabolites concentration in EBC including lactate is much lower than that in the blood. This provides a need in novel diagnostic methods including biosensors with high stability, sensitivity and selectivity. Recently, biosensors are the leading methods in this field so as substrate specificity of lactate dehydrogenase underlying biosensor technique allows direct measurement in a biological sample without previous handling. Biosensors based on ferric ferrocyanide as an electrocatalizator have been developed in the M.V.Lomonosov Moscow State University; they have maximal selectivity for lactate and other markers exceeding that of platina-based biosensors used worldwide.Лактат (молочная кислота) как конечный продукт гликолиза является индикатором анаэробного метаболизма клеток. При снижении доставки кислорода к клеткам увеличивается продукция лактата и повышается его содержание в крови. Содержание лактата в крови определяется при мониторировании уровня тканевой гипоксии с целью оценки эффективности транспорта кислорода при критических состояниях (тяжелой пневмонии, остром респираторном дистресс-синдроме, сепсисе, шоке различной этиологии и пр.). Динамика уровня лактата в крови также указывает на интенсивность тренировочной нагрузки и степень восстановления после нее: при достаточном уровне повышается предел работоспособности и выносливость, при этом появляется возможность не только персонального планирования и контроля тренировочного процесса, но и защиты организма от физического перенапряжения и снижения уровня травматизма в спорте. Конденсат выдыхаемого воздуха (КВВ) представляет собой смесь сложного качественного и количественного состава, на который влияют как болезни легких, так и факторы окружающей среды. Содержание ключевых метаболитов, в т. ч. лактата в КВВ намного ниже, чем в крови. Этим обусловлена необходимость разработки методов, в частности биосенсоров с высокой стабильностью, чувствительностью и селективностью. В настоящее время биосенсоры занимают одну из лидирующих позиций, т. к. специфичность иммобилизованного в биосенсоре фермента лактатоксидазы к своему субстрату позволяет проводить измерения непосредственно в биологическом образце без предварительной пробоподготовки, несмотря на сложность его состава. Биосенсоры на основе электрокатализатора – берлинской лазури, разработанные специалистами МГУ им. М.В.Ломоносова, обладают максимальной селективностью в отношении лактата и других определяемых маркеров, что делает их уникальными по сравнению с аналогами на основе платиновых электродов, широко используемых за рубежом. По результатам недавно проведенных исследований показано, что концентрация лактата в крови коррелирует с концентрацией лактата в КВВ. Таким образом, наметилась тенденция перехода от инвазивного метода (анализа крови) к неинвазивно собираемому КВВ.

Современные подходы к ведению пациентов с бронхоэктазией

The bronchoectasia (BE) is a chronic heterogeneous lung disease characterized by recurrent infection, inflammation, persistent cough and sputum discharge. The early BE diagnosis is one of the main recommendations of the European Respiratory Society (ERS) guidelines, which requires medical history collection and multispiral computed tomography (MSCT) of thoracic organs. Despite the complex examination, in most patients BE is classified as idiopathic. The minimum set of tests, including serum immunoglobulins, allergic bronchopulmonary aspergillosis tests and hematology is proposed in ERS guideline for detection of BE causes. Other examinations are recommended to perform based on disease history and radiological characteristics, indicating the importance of BE clinical phenotype identification by different healthcare specialists, for which special examinations are required. Initial examination algorithms and management of patients with BE, in particular, MSCT-semiotics and clinical features, which could help to identify specific reasons are presented in the article.Бронхоэктазия (БЭ) – это хроническое гетерогенное заболевание легких, характеризующееся рецидивирующей инфекцией, воспалением, постоянным кашлем и отделением мокроты. Ранняя диагностика БЭ является одной из основных рекомендаций руководства Европейского респираторного общества (European Respiratory Society – ERS). Для этого необходимо выявление особенностей истории болезни и проведение мультиспиральной компьютерной томографии (МСКТ) органов грудной клетки. Несмотря на комплексное обследование, у большей части пациентов классифицируется идиопатическая БЭ. В руководстве ERS для выявления причин БЭ предлагается минимальный набор анализов, включающий определение иммуноглобулинов сыворотки, тесты на аллергический бронхолегочный аспергиллез и общий анализ крови. Другие исследования рекомендуется проводить на основании анамнеза заболевания и рентгенологических особенностей, что указывает на важность распознавания врачами разных специальностей клинических фенотипов БЭ, при которых требуется проведение специальных исследований. В статье представлены алгоритмы первоначального обследования и ведения пациентов с БЭ, в частности МСКТ-семиотика и клинические особенности, при помощи которых можно установить конкретные причины

Современные представления об идиопатическом легочном фиброзе: в фокусе – биомаркеры

Idiopathic pulmonary fibrosis (IPF) is a chronic progressive lung disease with a poor prognosis. In recent years, the development of international diagnostic criteria based on clinical, physiological, radiological, and histopathological appearances, improved diagnosis of IPF. However, currently available clinical data do not accurately predict the course of the disease, which can vary from a slowly progressing to rapidly progressive, and, in 5% of cases, is punctuated by episodes of rapid acute exacerbation. These challenges highlight the need for the development and validation of diagnostic biomarkers specific to IPF and prognostic biomarkers of future disease behavior to guide treatment decisions, including referral for transplant. The recent approval of pirfenidone and nintedanib and the identification of new potential therapeutic targets have created an urgent need for theragnostic markers, i.e. biomarkers able to assess, ideally at an early stage, therapeutic response to a given drug. This will avoid the side effects and increase efficacy of treatment. In addition, the currently available methods are not able to identify the IPF in the early stage to predict the course of disease, and to assess response to antifibrotic therapy. Recent advances in understanding the multiple interrelated pathogenic pathways underlying IPF have identified various molecular phenotypes resulting from complex interactions among genetic, epigenetic, transcriptional, post-transcriptional, metabolic, and environmental factors. The development and validation of diagnostic and prognostic biomarkers are necessary to enable a more precise and earlier diagnosis of IPF and to improve prediction of future disease behavior.Идиопатический легочный фиброз (ИЛФ) – хроническое прогрессирующее заболевание легких с неблагоприятным прогнозом. В последние годы благодаря разработке международных диагностических критериев, основой которых явились клинические, физиологические, рентгенологические и морфологические особенности, диагностика ИЛФ улучшилась. Тем не менее имеющиеся в настоящее время клинические данные не позволяют точно прогнозировать болезнь, прогрессирование которой может протекать непредсказуемо – как медленно, так и быстро. В 5 % случаев ИЛФ протекает с обострением. Указанными проблемами обусловлена необходимость разработки и валидации не только диагностических биомаркеров, специфичных для ИЛФ, но и прогностических биомаркеров течения болезни для принятия тактики лечения, в т. ч. трансплантации легких. После регистрации противофиброзных препаратов (пирфенидона и нинтеданиба) и выявления новых потенциальных терапевтических мишеней появилась необходимость в поиске терагностических маркеров – биомаркеров, способных оценить эффективность препарата в начале лечения, что позволит избежать нежелательных явлений и повысить эффективность лечения. Кроме того, с помощью имеющихся в настоящее время методов не представляется возможным выявить ИЛФ в ранней стадии, прогнозировать течение болезни, а также оценить ответ на противофиброзную терапию. Благодаря последним достижениям в понимании нескольких взаимосвязанных патогенетических путей, лежащих в основе ИЛФ, выявлены различные молекулярные фенотипы в результате сложного взаимодействия генетических, эпигенетических, транскрипционных, метаболических факторов, а также факторов окружающей среды. Для более точной и ранней диагностики и улучшения прогнозирования течения ИЛФ необходима разработка и обоснование диагностических и прогностических биомаркеров

Pulmonary vasculitis: diagnosis and treatment

Pulmonary vasculitis is a group of rapidly progressing severe diseases characterized by vascular inflammation, destruction and necrosis of the pulmonary tissue. The pathological process in the lungs varies from diffuse alveolar hemorrhage to inflammation of the parenchyma, pleural effusion, thrombotic and thromboembolic complications. Depending on the size of the affected vessels, vasculites are divided into vasculites of large, medium and small vessels. Most frequently the lung is found in the small vessels vasculitis, including ANCA-associated vasculitis [granulomatosis with polyangiitis (GP), eosinophilic granulomatosis with polyangiitis (EGPA) and microscopic polyangiitis (MPA)] and the disease is glomerular basement membrane (goodpasture syndrome). Clinical examination of other systems and organs involved in the pathological process, including the skin and kidneys, as well as the detection of autoantibodies can improve approaches to early diagnosis and treatment of vasculitis. Treatment of life-threatening pulmonary bleeding and irreversible damage to organs, especially the kidneys, requires rapid diagnosis of these conditions. Vasculitis is a rare disease with lesions of many organs, and methods of their treatment, including biological, are rapidly developing, which requires the cooperation of doctors of various specialties and specialized centers to achieve better control of the disease

Легочные эозинофилии: диагностика, подходы к терапии

Pulmonary eosinophilias, diagnosis and therapy approach.Легочные эозинофилии: диагностика, подходы к терапии

Эозинофильный гранулематоз с полиангиитом: диагностические и терапевтические проблемы

Eosinophilic granulomatosis with polyangiitis (EGPA) is a rare systemic necrotizing vasculitis of small to medium-sized vessels associated with antineutrophil cytoplasmic antibodies (ANCA). EGPA is usually diagnosed in patients with bronchial asthma (BA) and is characterized by a predominant lesion of the lungs, skin, and peripheral nervous system. ANCAs to myeloperoxidase are detected in 1/3 of patients with EGPA. Presence or absence of ANCAs differentiates 2 disease phenotypes with different clinical characteristics and prognosis. New opportunities for the treatment of EGPA appeared after identification of the key role of eosinophils in EGPA and development of targeted drugs for the treatment of eosinophilic BA that are being studied now.Aim of the review is to highlight modern approaches to the diagnosis and treatment of patients with EGPA, primarily through the use of targeted biological therapy.Conclusion. EGPA is a multisystem disease with ambivalent manifestations associated with eosinophilic or ANCA-mediated small vessel injuries. Currently, there is no “gold standard” for the diagnosis of EGPA, although the efficacy of pharmacological therapy is directly related to early detection and timely initiation of treatment. Monoclonal antibodies targeting interleukin-5 (IL-5) are an effective alternative to conventional systemic corticosteroids used alone or in combination with immunosuppressants (cyclophosphamide for induction and azathioprine for maintenance therapy) in patients with severe/refractory disease and unfavorable prognosis. The clinical benefits of the targeted anti-IL-5 drug mepolizumab were confirmed in a randomized controlled trial, and this drug was approved for the treatment of patients with EGPA. Currently, new drugs, including targeted ones, are being tested for induction and maintenance therapy. Pulmonologists and rheumatologists should coordinate patient management to improve the results of treatment and the prognosis of the disease.Эозинофильный гранулематоз с полиангиитом (ЭГПА) – редкий системный некротизирующий васкулит сосудов мелкого и среднего размера, ассоциированный с антинейтрофильными цитоплазматическими антителами (АНЦА). ЭГПА обычно диагностируется у пациентов с бронхиальной астмой (БА) и характеризуется преимущественным поражением легких, кожи и периферической нервной системы. У 1/3 пациентов с ЭГПА выявляются АНЦА к миелопероксидазе, и их присутствие дифференцирует 2 фенотипа болезни с различными клиническими характеристиками и прогнозами. Выявление ключевой роли эозинофилов при ЭГПА и недавно разработанные и проходящие апробацию таргетные препараты для лечения эозинофильной БА создали новые возможности для лечения ЭГПА.Целью обзора явилось освещение современных подходов к диагностике и лечению пациентов с ЭГПА, прежде всего при использовании таргетной биологической терапии.Заключение. ЭГПА представляет собой мультисистемное заболевание с двоякими проявлениями, основанными на эозинофильном или АНЦА-ассоциированном повреждениях мелких сосудов. В настоящее время нет «золотого стандарта» диагностики ЭГПА, хотя эффективность его лекарственной терапии напрямую связана с ранним выявлением и своевременным началом лечения. Моноклональные антитела, нацеленные на интерлейкин-5 (IL-5), являются эффективной альтернативой традиционной терапии системными кортикостероидами, используемыми в качестве монотерапии или в сочетании с иммунодепрессантами (циклофосфамид для индукционной и азатиоприн для поддерживающей терапии) у пациентов с тяжелой / рефрактерной формой заболевания и плохим прогнозом. Клинические преимущества таргетного анти-IL-5 препарата меполизумаба были подтверждены в рандомизированном контролируемом исследовании, и этот препарат был одобрен для лечения пациентов с ЭГПА. В настоящее время проходят апробацию новые лекарственные, в т. ч. таргетные препараты для индукционной и поддерживающей терапии. Для улучшения результатов лечения и прогноза заболевания необходимо согласованное ведение пациентов врачами-пульмонологами и ревматологами

Острые формы ишемической болезни сердца при обострении хронической обструктивной болезни легких: эпидемиология, диагностика и лечение

Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is a major public health problem worldwide. COPD is closely related to comorbid cardiovascular diseases, which contribute to the worsening of COPD and increased mortality. The frequency and prevalence of cardiovascular diseases in patients with COPD is about 64%. Approximately 30% of patients with COPD die from cardiovascular complications. Recent evidence suggests an increased risk of acute myocardial infarction in severe exacerbations of COPD. Tachycardia, increased oxidative stress and systemic inflammation in patients with COPD may contribute to an increased risk of developing cardiovascular complications. Several studies may be useful for early diagnosis, including electrocardiography, imaging methods, and biomarker blood tests. Some drugs that have changed the prognosis for cardiovascular disease, in particular, cardioselective beta-blockers, are underused in patients with COPD, despite proven benefits. This review focuses on some aspects of COPD exacerbation and the risk of cardiovascular disease.Хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) является одной из основных проблем здравоохранения в мире. ХОБЛ тесно связана с коморбидными сердечно-сосудистыми заболеваниями (ССЗ), утяжеляющими ХОБЛ и повышающими риск смерти. Частота и распространенность ССЗ пи ХОБЛ составляет около 64 %. Примерно у 30 % пациентов с ХОБЛ наступает летальный исход от сердечно-сосудистых осложнений (ССО). Последние данные свидетельствуют о повышенном риске острого ИМ при тяжелом обострении ХОБЛ. Риск развития ССО увеличивается при тахикардии, повышении окислительного стресса и системном воспалении. По данным ряда исследований, для ранней диагностики ССО могут быть полезны не только методы визуализации, но и электрокардиография, а также анализ крови на биомаркеры. Несмотря на доказанные преимущества, некоторые препараты, обладающие способностью изменить прогноз при сердечно-сосудистой патологии, в частности кардиоселективные β-адреноблокаторы, у больных ХОБЛ используются недостаточно. Данный обзор посвящен некоторым аспектам обострения ХОБЛ и риска ССЗ

Эозинофильный гранулематоз с полиангиитом: этиопатогенез, классификация и клинические фенотипы

Eosinophilic granulomatosis with polyangiitis (EGPA) is a rare systemic disease that can be classified as both a hypereosinophilic condition and an antineutrophil cytoplasmic antibody (ANCA)-associated vasculitis and is characterized by granulomatous inflammation. The pathogenesis of EGPA is not completely understood. It is likely that this disease is Th2-mediated, and blood and tissue eosinophilia serves as the main diagnostic criterion. The hallmarks and main effectors of organ damage in EGPA include asthma-associated necrotizing vasculitis of small-to-medium vessels and eosinophilic proliferation. Endothelial injury and vascular inflammation in EGPA is caused by ANCA via activation of circulating neutrophils. Two clinical phenotypes of the disease have been described based on the detection of ANCA: ANCA-negative with manifestations of hypereosinophilia (for example, pulmonary infiltrates and cardiomyopathy) and ANCA-positive with clinical signs of vasculitis (for example, glomerulonephritis, purpura, and mononeuritis multiplex). Both phenotypes were confirmed by histological and genomic research. However, these two coexisting mechanisms cannot be separated in clinical practice. The aim of the article is to present current knowledge of eosinophilic and ANCA-mediated aspects of the pathogenesis, classification and clinical phenotypes of EGPA, and consider prospects for future research. Conclusion. The development of EGPA is based on eosinophilic dysfunction. This dysfunction means that patients with a genetically determined predisposition to recognize the ANCA antigen and with HLA-DQ (human leukocyte antigen DQ) alleles produce anti-myeloperoxidase autoantibodies and later develop an aberrant autoimmune process. Further comprehensive post-genomic studies are needed to identify the pathogenetic mechanisms and characterize molecular features of EGPA clinical phenotypes. The elaboration of molecular endotypes will lead to the identification of new activity biomarkers and therapeutic targets that can improve the diagnosis of EGPA and the treatment outcomes.Эозинофильный гранулематоз с полиангиитом (ЭГПА) – редкое системное заболевание, относящееся как к гиперэозинофильным состояниям, так и к васкулитам, ассоциированным с антинейтрофильными цитоплазматическими антителами (АНЦА), и характеризующееся гранулематозным воспалением. Патогенез ЭГПА полностью не ясен. Вероятно, это заболевание является Th2-опосредованным, а эозинофилия крови и тканей – его главный диагностический критерий. Отличительные признаки и основные эффекторы повреждения органов в случае ЭГПА – это некротизирующий васкулит мелких и средних сосудов, ассоциированный с бронхиальной астмой, и эозинофильная пролиферация. Повреждение эндотелия и воспаление сосудов при ЭГПА вызвано АНЦА – путем активации циркулирующих нейтрофилов. В соответствии с обнаружением АНЦА описаны 2 клинических фенотипа заболевания: АНЦА-негативный с проявлениями гиперэозинофилии (например, легочные инфильтраты и кардиомиопатия) и АНЦА-позитивный с клиникой васкулита (например, гломерулонефрит, пурпура и множественный мононеврит), – которые были подтверждены гистологическими и геномными исследованиями. Однако в клинической практике невозможно разделить эти два сосуществующих механизма. Цель работы – представить современные знания об эозинофильных и АНЦА-опосредованных аспектах патогенеза, классификации и клинических фенотипах ЭГПА, а также рассмотреть перспективы будущих исследований. Заключение. В основе развития ЭГПА лежит эозинофильная дисфункция, при которой у пациентов с генетически детерминированной предрасположенностью к распознаванию антигена АНЦА и имеющих аллели HLA-DQ (Human Leukocyte Antigen DQ) вырабатываются аутоантитела к миелопероксидазе, а позднее развивается аберрантный аутоиммунный процесс. Необходимы дальнейшие комплексные постгеномные исследования для выявления патогенетических механизмов и молекулярной характеристики клинических фенотипов ЭГПА. Выявление молекулярных эндотипов позволит идентифицировать новые биомаркеры активности и терапевтические мишени, которые могут улучшить диагностику ЭГПА и результаты лечения пациентов с этим заболеванием