Оценка микросфер альбумина для радиоаэрозольного исследования отложения ингалированных веществ и мукоцилиарного клиренса

Изучение и оценка ведущих защитных механизмов органов дыхания, какими являются аэродинамическая фильтрация и отложение ингалированных веществ, а также мукоцилиарный клиренс остаются одной из ключевых, но нерешенных проблем современной медицины, касающихся как радиационной гигиены и токсикологии, так и пульмонологии. Модель респираторного тракта, представленная Международной комиссией по радиационной защите, лишь частично касается их, значительно ограничивая целесообразность и возможности ее использования. Исследование и прямая оценка этих механизмов, несомненно, способствуют совершенствованию методов профилактики и лечения от воздействия инкорпоративных радионуклидов, поступающих ингаляционным путем, а также способов диагностики и лечения заболеваний органов дыхания, направленных на самые ранние этапы их патогенеза, учитывая, что от процессов отложения ингалированных веществ и клиренса легких, прежде всего мукоцилиарного, напрямую зависят как лечебное, так и патогенное воздействие. Особо актуальным это является при наличии опасности загрязнения радиоактивными отходами, когда возникает острая необходимость бороться с высокопатогенным влиянием и его последствиями. Наиболее информативным методом для исследования процессов отложения ингалянта и мукоцилиарного клиренса является радиоарозольный, предусматривающий ингаляцию радиофармпрепаратов и регистрацию их отложения и выведения с помощью радиодиагностической аппаратуры. Однако в силу сложившихся обстоятельств радиофармпрепараты, которые можно было бы использовать для подобного исследования, начиная с 2000-х гг., отсутствуют, что и побудило нас к осуществлению настоящей работы. При этом потенциально подходящим, но не изученным, радиофармперапаратом в этом плане рассматривается отечественный – микросферы альбумина, меченные ^99mTc. Целью работы явилось изучение аэродинамических свойств микросфер альбумина и оценка возможностей их использования для радиоаэрозольного исследования процессов отложения ингалированных веществ и мукоцилиарного клиренса. Аэродинамические свойства микросфер альбумина изучались с помощью оптической и сканирующей электронной микроскопий путем изучения их сухой дисперсии исходной и полученной из взвеси ее в дистиллированной воде, генерируемой ультразвуковым ингалятором. Результаты свидетельствовали, что диспергируемые частицы характеризовались сферичностью, четкой дифференциацией по границам и относительно гомогенным характером распределения частиц с относительно узким диапазоном по размеру (разброс 1–2,5 мкм) и незначительной конгломерацией, а также гладкой поверхностью. Исследуемые микросферы альбумина являются подходящими для радиоаэрозольного исследования процессов отложения ингалированных веществ и мукоцилиарного клиренса.

1. Comparative Dosimetry of Radon in Mines and Homes. Panel on Dosimetric Assumptions Affecting the Application of Radon Risk Estimates. Board on Radiation Effects Research. National Research Council. National Press. Washington: D.C.; 1991.

2. Oberdörster G. Lung particle overload: implications for occupational exposures to particles // Regulatory Toxicology and Pharmacology. 1995. Vol. 21, No 1. P. 123-35. doi: 10.1006/rtph.1995.1017.

3. Human respiratory tract model for radiological protection. A report of a Task Group of the International Commission on Radiological Protection. Publication 66 // Annals of the ICRP. 1994. Vol. 24, No (1-3). P. 1-482. ID: 7726471.

4. Калистратова В.С., Беляев И.К., Жорова Е.С. и др. Под общей ред. д.м.н. В.С. Калистратовой. Радиобиология инкорпорированных радионуклидов. М.: ФМБУ им. А.И. Бурназяна ФМБА России, 2012. 464 с.

5. Bailey K.L. Aging Diminishes Mucociliary Clearance of the Lung // Advances in Geriatric Medicine and Research. 2022. Vol. 4, No 2. P. e220005. doi: 10.20900/agmr20220005.

6. Möller W., Häussinger K., Ziegler-Heitbrock L., Heyder J. Mucociliary and long-term particle clearance in airways of patients with immotile cilia // Respiratory Research. 2006. Vol. 7, No 1. P. 10. doi: 10.1186/1465-9921-7-10.

7. Кобылянский В.И. Мукоцилиарная система. Фундаментальные и прикладные аспекты. М.: Бином, 2008. 416 с.

8. Кобылянский В.И., Артюшкин А.В. А.с. СССР SU 1 387 982 A1. Способ определения экскреторной функции лёгких. 1988.

9. Кобылянский В.И. А.с. SU 1602469 A1 СССР. Способ определения функции мукоцилиарного аппарата легких. 1990.

10. Кобылянский В.И., Кудашева Т.В., Березина М.Г. и др. Методы и средства измерений аэродинамических параметров частиц аэродисперсной системы для оценки возможностей динамической аэрозольной сцинтиграфии лёгких // Измерительная техника. 2023. № 5. С. 61-67. doi.org/10.32446/0368-1025it.2023-5-61-67.

11. Петриев В.М., Скворцов В.Г., Смахтин Л.А., Рыжикова Т.П. Нейтронно- активационный способ получения микросфер альбумина – потенциального радиофармпрепарата для лечения онкологических заболеваний // Радиохимия. 2005. № 3. С. 274-277.

12. Каприн А.Д., Иванов С.А., Петриев В.М. и др. Способ получения меченных радионуклидом микросфер. Патент № 2724880. 2020. Бюлл. №18.

13. Scheuch G., Bennett W., Borgström L., et al. Deposition, imaging, and clearance: what remains to be done? // Journal of Aerosol Medicine and Pulmonary Drug Delivery. 2010. Vol. 23, Suppl. 2. P. 39-57. doi: 10.1089/jamp.2010.0839.

14. Медведев А.П., Федоров С.А., Трофимов Н.А., Целоусова Л.М. Ошибки диагностики и лечения тромбоэмболии легочной артерии // Кардиология и сердечно-сосудистая хирургия. 2021. Т. 14. № 1. С. 54-59. DOI: 10.17116/kardio20211401154.

15. Ball D.R., McGuire B.E. Airway pharmacology. In Hagberg C.A., editor, Benumof and Hagberg’s airway management. 3rd ed. Philadelphia, PA.: Elsevier. 2013. P. 159-183.e9 doi: 10.1016/B978-1-4377-2764-7.00006-3.