В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications, ученые из Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн (University of Illinois at Urbana-Champaign) обнаружили, как изменяется перенос кислорода в пораженной ткани легких.
Материалы и методы обследования
Автор исследования Миджунг Ким (Mijung Kim) с соавтором Мэрилин Поррас-Гомес (Marilyn Porras-Gomez) разработали крошечные датчики, которые измеряют транспорт кислорода в ткани бычьего легкого. В исследовании устанавливается новая основа для наблюдения неуловимой связи между мембранами легких, кислородным потоком и сопутствующими заболеваниями. Датчики представляют собой тонкие пленки на основе кремния и графена, содержащие крошечные транзисторы, которые измеряют проникновение кислорода между биологическими поверхностями.
Ученые использовали датчики для сравнения переноса кислорода между здоровыми и больными мембранами. Образцы состояли из бычьего липидно-белкового экстракта, обычно используемого для лечения недоношенных детей, страдающих респираторным дистрессом, часть образцов была в сочетании с кардиолипином. Исследователи также сравнили структуру здоровой и больной ткани с помощью микроскопа и рентгенографии.
Результаты научной работы
Исследователи считают, что для того, чтобы ткань легких работала эффективно, она должна передавать кислород и другие газы через мембраны. Одним из способов, посредством которого это происходит, является поверхностно-активное вещество (ПАВ), которое уменьшает поверхностное натяжение жидкости в легких, чтобы происходил обмен газов. Однако известно, что сурфактант под названием кардиолипин чрезмерно обильно содержится в тканях, пораженных бактериальной пневмонией.
«Тонкая пленка мембран легких распределена по датчикам на поверхности устройства, представляя лучшее понимание того, что происходит на относительно большой площади, а не на одном месте», – объясняет Миджунг Ким.
«Мы обнаружили, что через ткани с обильным содержанием кардиолипина проходит больше кислорода», – добавляет Поррас-Гомес. «Это может помочь объяснить предыдущие наблюдения о наличии дисбаланса кислорода в крови пациентов с пневмонией. Несмотря на то, что увеличение потока кислорода можно воспринимать как положительное, важно сохранить естественный обмен, который происходит в легких – более быстрый перенос кислорода в кровь нарушает этот баланс».
Ученые обнаружили, что в ткани легких с обильным содержанием кардиолипина, наблюдались поврежденные участки, которые, по их мнению, могут быть ответственны за повышенный перенос кислорода и дисбаланс обмена кислорода у пациентов с пневмонией.
Авторы другого исследования заявили, что витамин С сокращает время ИВЛ у критически больных пациентов.
