Aim: Conducting a pilot study to assess the effect of thermal heliox on the state of the respiratory tract by studying of the exhaled breath condensate protein composition before the thermal heliox procedure, immediately after and after three hours of relaxation Materials and methods. A comparative study of the exhaled breath condensates (EBC) protein composition of five non-smoking healthy donors was carried out. The EBC was taken before the respiratory procedure, immediately after a 20-minute inhalation by mixture of He/O2 gases (70/30) heated to 70C and 3 hours later. The protein composition was determined by chromatography-mass spectrometric analysis after selective tryptic hydrolysis. The results were processed using the Mascot program and the UniProt database.
Results: After the heliox procedure, the volume of the collected condensate (11.5 ml) decreases by an average of 32% and is practically restored after three hours of relaxation. Most proteins were consistent for all samples, regardless of the thermal heliox procedure. These are keratins, several proteins of the immune system (immunoglobulins, compliment proteins), tubulin. In samples after thermal heliox, the appearance of small amounts of additional proteins is observed. These are proteins of muscle metabolism (actin and calmodulin), fibrinogen, traces of hemoglobin, apolipoprotein, type B creatine kinase. After three hours of relaxation, tubulin disappears in the EBC.
Conclusion: Most exhaled proteins are the same before, after the procedure, and for three hours of relaxation. The results obtained demonstrate the relative safety of the use of high temperature heliox as a therapeutic agent.
Цель. Проведение пилотного исследования по оценке влияния термического гелиокса на состояние респираторного тракта с помощью изучения белкового состава конденсата выдыхаемого воздуха до процедуры термического гелиокса, сразу после и спустя 3 ч релаксации. Материалы и методы. Проведено сравнительное исследование белкового состава конденсатов выдыхаемого воздуха (КВВ) 5 некурящих здоровых доноров. КВВ отбирали до дыхательной процедуры, сразу после 20-минутной ингаляции, нагретой до 70С смеси газов Не/О2 (70/30), и 3 ч спустя. Белковый состав определяли методом хромато-масс-спектрометрического анализа после селективного триптического гидролиза. Обработка результатов осуществлялась с использованием программы Mascot и базы данных UniProt. Результаты. После процедуры гелиокса объем собираемого конденсата (11,5 мл) падает в среднем на 32% и практически восстанавливается после 3-часовой релаксации. Основная часть белков постоянна для всех проб, независимо от процедуры термического гелиокса. Это кератины, несколько белков иммунной системы (иммуноглобулины, белки комплимента), тубулин. В пробах после термического гелиокса наблюдается появление в небольших количествах дополнительных белков. Это белки мышечного метаболизма (актины и кальмодулины), фибриноген, следы гемоглобина, аполипопротеина, креатинкиназы В типа. После 3-часовой релаксации в КВВ исчезает тубулин. Заключение. Большая часть выдыхаемых белков одинакова до, после процедуры и 3-часовой релаксации. Полученные результаты демонстрируют относительную безопасность применения высокотемпературного гелиокса как терапевтического средства.
Keywords: exhaled breath condensate; mass spectrometry analysis; proteome; therapy; thermoheliox.