Comparison of local and systemic inflammatory markers in patients with community-acquired pneumonia and pneumonia coexisting with lung cancer

Background: The aim of the study was to compare the local and systemic markers of inflammatory processes in patients with community-acquired pneumonia (CAP) and in those with pneumonia coexisting with lung cancer. Material and methods: Seventeen patients with community-acquired pneumonia (group I), 14 patients with pneumonia and lung cancer (group II), and 24 patients with lung cancer (group III) were enrolled into the study. Sixteen healthy smokers served as a control group (group IV). Concentration of hydrogen peroxide (H2O2), vascular endothelial growth factor (VEGF) and tumor necrosis factor alpha (TNF-&#945;) were measured in exhaled breath condensate (EBC). The levels of VEGF and TNF-&#945; were also measured in serum. Results: The concentrations of VEGF (317.83 &#177; 77.78) and TNF-&#945; (1.98 &#177; 0.13) in EBC were significantly higher in patients with pneumonia and lung cancer as compared to patients with community-acquired pneumonia (VEGF 30.20 &#177; 6.56; TNF-&#945; 0.31 &#177; 0.05). Also the level of H2O2 (0.96 &#177; 0.16) in EBC in patients with pneumonia and lung cancer was elevated in comparison to patients with CAP (0.66 &#177; 0.09), however the difference was not statistically significant (p > 0.05). The serum concentrations of both studied cytokines were significantly higher in patients with pneumonia (VEGF 1112.62 &#177; &#177; 244.38 and TNF-&#945; 2.6 &#177; 0.48) than in those with pneumonia and lung cancer (VEGF 392.9 &#177; 78.2; TNF-&#945; 1.6 &#177; 0.2). Conclusions: Patients with pneumonia and lung cancer exhibited higher levels of oxidative stress and local inflammatory reactions than those with pneumonia. However, inflammatory markers in serum were significantly lower in patients with pneumonia and lung cancer as compared to those with CAP. Pneumonol. Alergol. Pol. 2011; 79, 2: 90-98Wstęp: Celem pracy było porównanie markerów lokalnych i systemowych procesów zapalnych u chorych na pozaszpitalne zapalenie płuc (CAP) oraz zapalenie płuc współistniejące z rakiem płuca. Materiał i metody: Badania przeprowadzono u 17 chorych na pozaszpitalne zapalenie płuc (I grupa), 14 chorych na zapalenie płuc współistniejące z rakiem płuca (II grupa), 24 chorych na raka płuca (III grupa) oraz u 16 osób zdrowych (IV grupa - kontrolna). Oceniano stężenie nadtlenku wodoru (H2O2), naczyniowo-śródbłonkowego czynnika wzrostu (VEGF) i czynnika martwicy nowotworów &#945; (TNF-&#945;) w kondensacie powietrza wydechowego (EBC) oraz stężenie VEGF i TNF-&#945; w surowicy. Wyniki: U chorych na zapalenie płuc współistniejące z rakiem płuca stwierdzono znamiennie wyższe stężenie VEGF (317,83 &#177; 77,78) i TNF-&#945; (1,98 &#177; 0,13) w kondensacie powietrza wydechowego w porównaniu z chorymi na pozaszpitalne zapalenie płuc (VEGF 30,20 &#177; 6,56; TNF-&#945; 0,31 &#177; 0,05). Choć stężenie H2O2 (0,96 &#177; 0,16) w EBC u chorych na zapalenie płuc współistniejące z rakiem płuca było wyższe niż stężenie występujące u chorych na CAP (0,66 &#177; 0,09), to jednak różnica nie osiągnęła istotności statystycznej (p < 0,05). Natomiast u chorych na pozaszpitalne zapalenie płuc obserwowano istotnie wyższe stężenie obu badanych cytokin w surowicy krwi (VEGF 1112,62 &#177; 244,38 i TNF-&#945; 2,6 &#177; 0,48) w porównaniu z chorymi na zapalenie płuc ze współistniejącym rakiem płuca (VEGF 392,9 &#177; 78,2; TNF-&#945; 1,6 &#177; 0,2). Wnioski: Chorych na zapalenie płuc współistniejące z rakiem płuca charakteryzuje wyraźna tendencja do nasilonego miejscowego stresu oksydacyjnego oraz znamiennie wzmożona lokalna reakcja zapalna w porównaniu z chorymi na pozaszpitalne zapalenie płuc. Natomiast systemowa reakcja zapalna u chorych na zapalenie płuc wraz ze współistniejącym rakiem płuca jest wyraźnie zmniejszona w stosunku do chorych na CAP. Pneumonol. Alergol. Pol. 2011; 79, 2: 90-9

Ocena lokalnego i systemowego stanu zapalnego u chorych na przewlekłą obturacyjną chorobę płuc w okresie stabilnym i w zaostrzeniu

Wstęp: Przewlekłą obturacyjną chorobę płuc (POChP) charakteryzuje ograniczenie przepływu powietrza przez drogi oddechowe będące wynikiem nadmiernej reakcji zapalnej na wdychane pyły i gazy, głównie dym tytoniowy. W patogenezie tej choroby odgrywają rolę trzy czynniki: proces zapalny, stres oksydacyjny oraz zaburzenia równowagi pomiędzy proteinazami i antyproteinazami. W ostatnich latach coraz więcej danych wskazuje na obecność u chorych na POChP zmian pozapłucnych, takich jak wyniszczenie, osteoporoza czy depresja. Celem pracy była ocena stanu zapalnego lokalnego oraz systemowego u chorych na POChP. Ma te riał i me to dy: Badania przeprowadzono u 23 chorych na POChP dwukrotnie – w stabilnym okresie choroby oraz w zaostrzeniu. Grupę kontrolną stanowiło 16 asymptomatycznych palaczy papierosów. Analizie poddano: 1) w kondensacie powietrza wydechowego (kpw) stężenie nadtlenku wodoru (H2O2) oraz prozapalnych cytokin TNF-a i IL-6; 2) w surowicy poziom TNF-a i IL-6. Wy ni ki: Stwierdzono, że u chorych na POChP w okresie stabilnym w kpw poziom H2O2 był znamiennie wyższy niż w grupie kontrolnej osób zdrowych. W trakcie zaostrzenia choroby ulegał on dalszemu wzrostowi (p<0,05). Natomiast stężenie IL-6 w powietrzu wydechowym było w badanych grupach podobne (p>0,05). Mierzalny poziom TNF-a zanotowano jedynie u chorych z zaostrzeniem POChP. Zarówno w okresie stabilnym, jak i w zaostrzeniu choroby poziom H2O2 w kpw korelował z FEV1% wartości należnej. Chorych na stabilną POChP charakteryzowało podwyższone w surowicy zarówno stężenie TNF-a, jak i IL-6 w porównaniu z grupą asymptomatycznych palaczy. W okresie zaostrzenia badane cytokiny nie ulegały istotnym zmianom (p>0,05). Wnio ski: U chorych na POChP wykazano obecność lokalnego stresu oksydacyjnego, który w trakcie zaostrzenia choroby ulegał dalszemu znamiennemu nasileniu. Obok reakcji w kompartmencie oddechowym chorzy ze stabilną postacią POChP charakteryzowali się obecnością systemowej reakcji zapalnej mierzonej poziomem TNF-a i IL-6 w surowicy. Poziom nadtlenku wodoru w powietrzu wydechowym korelował z wartościami spirometrycznymi (FEV1% wartości należnej)

Local and systemic inflammatory process inpatients with stable and exacerbation phase of chronic obstructive pulmonary disease

Introduction: Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is characterised by the airflow limitation as a consequence of progressive inflammatory response to inhaled noxious particles and gases, particularly cigarette smoke. Three factors play a main role in pathogenesis of the disease: inflammatory process, oxidative stress and imbalance between proteases and antiproteases. Recently there are some evidences that also extrapulmonary changes like cachexia, osteoporosis or depression are associated with COPD. The aim of the study was to access local and systemic inflammation in patients with COPD. Material and methods: The study group consisted of 23 patients with COPD during stable and exacerbation phase of the disease. As a control served 16 asymptomatic smokers. We investigated: 1) concentration of hydrogen peroxide (H2O2) and proinflammatory cytokines like TNF-a and IL-6 in expired breath condensate (EBC); 2) serum levels of TNF-a and IL-6. Results: It was showed that the level of H2O2 in EBC of patients with stable COPD was significantly higher as compared with healthy smokers. Additional significant enhanced in H2O2 exhalation was demonstrated during exacerbation of COPD. There was no difference in IL-6 concentration between the study groups (p>0,05). Discernible level of TNF-a in exhaled air was measured only in those with COPD exacerbation. Exhaled H2O2 correlated with FEV1% predicted value in patients with stable as well as with exacerbation phase of COPD. Also serum levels of TNF-a and IL-6 of patients with stable disease were higher compared to the values of healthy smokers. The serum concentrations of studied cytokines did not change significantly during exacerbation of COPD. Conclusions:Our results demonstrated the occurrence of local oxidative stress in patients with stable COPD. This process significantly increased during exacerbation of the disease. Besides of local reaction in respiratory compartment of patients with stable COPD we revealed systemic inflammatory process measured by serum levels of TNF-a and IL-6. Exhaled H2O2 correlated with lung function (FEV1% pred).Wstęp: Przewlekłą obturacyjną chorobę płuc (POChP) charakteryzuje ograniczenie przepływu powietrza przez drogi oddechowe będące wynikiem nadmiernej reakcji zapalnej na wdychane pyły i gazy, głównie dym tytoniowy. W patogenezie tej choroby odgrywają rolę trzy czynniki: proces zapalny, stres oksydacyjny oraz zaburzenia równowagi pomiędzy proteinazami i antyproteinazami. W ostatnich latach coraz więcej danych wskazuje na obecność u chorych na POChP zmian pozapłucnych, takich jak wyniszczenie, osteoporoza czy depresja. Celem pracy była ocena stanu zapalnego lokalnego oraz systemowego u chorych na POChP. Materiał i metody: Badania przeprowadzono u 23 chorych na POChP dwukrotnie - w stabilnym okresie choroby oraz w zaostrzeniu. Grupę kontrolną stanowiło 16 asymptomatycznych palaczy papierosów. Analizie poddano: 1) w kondensacie powietrza wydechowego (kpw) stężenie nadtlenku wodoru (H2O2) oraz proza-palnych cytokin TNF-α i IL-6; 2) w surowicy poziom TNF-a i IL-6. Wyniki: Stwierdzono, że u chorych na POChP w okresie stabilnym w kpw poziom H2O2 był znamiennie wyższy niż w grupie kontrolnej osób zdrowych. W trakcie zaostrzenia choroby ulegał on dalszemu wzrostowi (p0,05). Mierzalny poziom TNF-α zanotowano jedynie u chorych z zaostrzeniem POChP. Zarówno w okresie stabilnym, jak i w zaostrzeniu choroby poziom H2O2 w kpw korelował z FEV1% wartości należnej. Chorych na stabilną POChP charakteryzowało podwyższone w surowicy zarówno stężenie TNF-α, jak i IL-6 w porównaniu z grupą asymptomatycznych palaczy. W okresie zaostrzenia badane cytokiny nie ulegały istotnym zmianom (p>0,05). Wnioski: U chorych na POChP wykazano obecność lokalnego stresu oksydacyjnego, który w trakcie zaostrzenia choroby ulegał dalszemu znamiennemu nasileniu. Obok reakcji w kompartmencie oddechowym chorzy ze stabilną postacią POChP charakteryzowali się obecnością systemowej reakcji zapalnej mierzonej poziomem TNF-α i IL-6 w surowicy. Poziom nadtlenku wodoru w powietrzu wydechowym korelował z wartościami spirometrycznymi (FEV1% wartości należnej)

Aerobic Training Modulates the Effects of Exercise-Induced Oxidative Stress on PON1 Activity: A Preliminary Study

The aim of the study was to compare the effect of maximal exercise (ME) on paraoxonase (PON) and arylesterase (ARE) activity depending on lifestyle in respect to physical activity. The study was performed on 46 young men divided into two groups: sedentary (S) and physically active (PA). All participants performed ME on a treadmill. PON1 activities, FRAP, uric acid, bilirubin, TBARS, and lipid profile were determined in their blood before, at the bout of, and after ME. No significant differences in PON1 activities were found between S and PA subjects at baseline. Nearly all biochemicals increased at ME in both groups. Both PON and ARE activity increased at the bout of ME in PA subjects and only ARE activity in S subjects. ARE/HDL-C ratio increased at the bout of ME in PA and S subjects. The difference in PON1 activity response to ME between study groups may be a result of adaptation of PA subjects to regular physical activity. We suggest that PON1 activity may be a marker of antioxidant protection at ME and an indicator of adaptation to exercise

Comparison of Selected Markers of Local and Systemic inflammation in Patients with Community-Acquired Pneumonia and Pneumonia Co-existing with Lung Cancer

Background: The aim of the study was to compare markers of local and systemic inflammation in patients with community-acquired pneumonia (CAP) and pneumonia co-existing with lung cancer. Material and methods: We enrolled 17 patients with CAP (Group 1), 14 patients with pneumonia co-existing with lungcancer (Group 2), 24 patients with lung cancer (Group 3) and 16 healthy individuals (Group 4, the control group). We evaluated the concentrations of hydrogen peroxide (H2O2), vascular endothelial growth factor (VEGF) and tumour necrosis factor-alpha (TNF-α) in exhaled breath condensate (EBC) and serum concentrations of VEGF and TNF-α. Results: We found significantly higher EBC concentrations of VEGF and TNF-α in patients with pneumonia co-existing with lung cancer than in CAP patients (317.83 ± 77.78 vs. 30.20 ±6.56 and 1.98 ± 0.13 vs. 0.31 ± 0.05, respectively). Although the EBC concentration of H2O2 in patients with pneumonia co-existing with lung cancer was higher than that in CAP patients (0.96 ± 0.16 vs. 0.66 ± 0.09), the difference was not significant (p &gt; 0.05). In CAP patients, however, we observed significantly higher serum concentrations of both cytokines compared to patients with pneumonia co-existing with lung cancer (VEGF: 1112.62 ± 244.38 vs. 392.9 ± 78.2; TNF-a: 2.6 ± 0.48 vs. 1.6 ± 0.2). Conclusions: Patients with pneumonia co-existing with lung cancer show a distinct tendency towards local oxidative stress and a significantly increased local response compared to CAP patients. On the other hand, systemic inflammation in patients with pneumonia co-existing with lung cancer is markedly reduced compared to patients with CA

Influence of Ammonia Concentration on Solvay Soda Process Parameters and Associated Environmental and Energetic Effects

Modifying the absorption process in soda production by the Solvay method requires performing many calculations and determining a new equilibrium process. An increase in ammonia concentration in the reaction solution causes kinetic changes in equilibrium. Changes to the Solvay soda production technology were determined using chemical and instrumental analysis methods. A modification of the process in the form of SAB was introduced. Information allowing the design of an additional absorber and its location in the network of technological devices was presented in the form of parameters using typical chemical engineering assumptions. Spectroscopic and electrochemical techniques were used for this purpose. The increase in total alkalinity due to the addition of ammonia to 135 mmol·20 cm−3 resulted in cooling savings of about 152.4 MJ·Mg−1 of soda. The ammonia desorption rate and process energy parameters were determined for the new system. The temperature requirements for the carbonation column were defined, and in particular, a technique was developed to minimize the cooling of the lower part of the reactor, which reduces the consumption of process energy. Emissions of CO2 were reduced from 11.70 to 7.85% and NH3 from 5.52 to 4.89% in exhaust gases from the carbonation column

Effect of Exercise Repetitions on Arylesterase Activity of PON1 in Plasma of Average-Trained Men—The Dissociation between Activity and Concentration

Exercise may increase the antioxidant capacity of plasma by stimulating antioxidant enzymes. The study aimed to measure the effect of three repetitions of acute exercise on arylesterase (ARE) activity of the paraoxonase 1 (PON1) enzyme. Eleven average-trained men (age 34.0 ± 5.2 years) completed three treadmill runs. ARE activity in plasma was evaluated spectrophotometrically and compared with PON1 concentration (PON1c), paraoxonase (PON) activity, and high-density lipoprotein cholesterol (HDL-C) at rest and after exercise. In all repetitions of the exercise, ARE activity remained stable, and ARE activity standardized for PON1c (ARE/PON1c) was lower post- than pre-exercise. The ARE/PON1c ratio changes returned to baseline levels during rest after each exercise session. Pre-exercise ARE activity correlated negatively with post-exercise C-reactive protein (CRP) (ρ = −0.35, p = 0.049), white blood cell count (WBC) (ρ = −0.35, p = 0.048), polymorphonuclear leukocytes (PMN) (ρ = −0.37, p = 0.037), and creatine kinase (CK) (ρ = −0.37, p = 0.036). ARE activity may be depleted under conditions of oxidative stress, as increases in PON1c during acute exercise did not result in parallel increases in ARE activity. No adaptation of the response of ARE activity to exercise was detected in subsequent exercise sessions. Individuals with lower pre-exercise ARE activity may develop a higher inflammatory response to strenuous exercise