9 жовтня, 2024
Дихальний тест, що демонструє 100 % чутливості до інфекцій нижніх дихальних шляхів
Інфекції нижніх дихальних шляхів (LRTI), до яких належать бронхіт, пневмонія та бронхіоліт, забирають понад 2,5 мільйонів життів щороку. ВООЗ повідомила, що у 2021 році «інфекції нижніх дихальних шляхів залишалися найбільш смертоносною інфекційною хворобою у світі, окрім COVID-19, посідаючи п’яте місце серед причин смерті». Діагностика LRTI часто базується на мікробіологічних методах, таких як посів, які вимагають великої кількості часу. Молекулярні методи, наприклад, полімеразна ланцюгова реакція (ПЛР), є високочутливими і можуть надавати результати швидше, ніж мікробіологічні аналізи. Однак ці методи вимагають наявності патогенних матеріалів у зразках, що не дозволяє клініцистам відрізнити інфекцію від колонізації.
Намагаючись подолати обмеження, пов’язані зі звичайними діагностичними методами, учені дослідили клінічну доцільність вимірювання факторів відповіді господаря. Протеази, клас ферментів, що розщеплюють пептидний зв'язок між амінокислотами в білках, змінюють свою активність за наявності інфекцій, що робить їх діагностично важливими. Раніше науковці поточного дослідження повідомляли про розробку BreathBiomics, системи відбору проб, здатної збирати біомолекули з видихуваного повітря інтубованих пацієнтів. Було показано, що BreathBiomics ефективно вловлює навіть найменші частинки у зразках повітря.
BreathBiomics успішно сприяла ідентифікації білків, які спричиняють виникнення пневмонії, основного джерела LRTI у пацієнтів у відділеннях інтенсивної терапії. Дослідники також використали цю вдосконалену систему збору дихання для ідентифікації протеолітичних продуктів інфекції, які виникають через порушення регуляції протеаз як нового класу маркерів реакції людини на інфікування. У поточному дослідженні сконструювали датчик із високою хімічною спорідненістю до еластази нейтрофілів людини.
Десяти- та дев’ятикратне збільшення активності еластази спостерігалися в інфікованих пацієнтів через гіперактивацію протеази, порівнюючи з пацієнтами без LRTI та здоровими контрольними групами відповідно. Новий підхід також може дозволити клініцистам визначити стадію та тяжкість інфекції, оскільки активність протеази швидко змінюється у зв’язку із прогресуванням запалення. Зараз учені проводять більш масштабні випробування, залучаючи пацієнтів денного стаціонару із різних географічних регіонів. Науковці сподіваються, що їхній винахід допоможе значно розширити діагностичні можливості в пульмонології.
Джерело: https://academic.oup.com/pnasnexus/article/3/9/pgae350/7758635?login=false