Eiweißmarker im Atemkondensat für Differentialdiagnose bei COPD und Asthma

Die Untersuchung von Atemkondensat (AKO) ist eine nichtinvasive Methode zur Diagnostik von Lungenerkrankungen. In den letzten Jahren zieht die Aufmerksamkeit vieler Forscher der AKO-Proteom-Analyse für die Diagnostik und Differentialdiagnostik, die bei Atemwegserkrankungen verwendet wird.

Ziel der Studie war es, die vergleichende Untersuchung von Eiweißspektrum des AKO bei Patienten mit COPD und Asthma nachzuweisen sowie identifizierte Verbindungen als Proteom-Biomarker für diese Lungenerkrankungen zu verwenden.

Methodik: Wir untersuchten 31 Patienten mit COPD, 32 mit Asthma und 35 lungengesunde Nichtraucher. Das AKO wurde mittels ECoScreen (E. Jaeger) gewonnen. Die AKO-Proben waren lyophilisiert, sie sind laut dem Protokoll mit Trypsin behandelt und mittels der nanofließbandmäßigen hocheffektiven Flüssigkeit Chromatographie und Tandemmassenspektrometrie analysiert.

Ergebnisse: Die AKO-Proteom-Analyse hat bei Patienten mit COPD, Asthma und gesunden Probanden über 300 Eiweißstoffe nachgewiesen. Die zytoskelett-Keratine Typ II (1, 2, 5, 6) und Typ I (9, 10, 14, 16), und Dermcidin waren für alle Proben unvariante. Mit der gleichen Häufigkeit wurden in allen untersuchten Gruppen die Immunglobulin α, cytoplasmatisches Actin, Zink-α2-Glykoprotein und Kininogen identifiziert, die als Hintergrund-Eiweißspektrum von AKO zu betrachten sind. Bei Patienten mit Asthma waren die entzündlichen Eiweißstoffe (Annexin A1, Proto-Oncogene Tyrosine-Protein Kinase FYN, Sarcolectin) und Human Growth Hormone nachgewiesen. Der erhöhte Gehalt an Proto-Oncogene Tyrosine-Protein Kinase FYN im AKO bei Asthma-Patienten ist mit der Aktivierung von Mastzellen verbunden. Im AKO bei COPD-Patienten wurden die Peroxyredoxin, Hornerin und SHROOM3 identifiziert. Der hohe Peroxyredoxin-Gehalt im AKO von Patienten mit COPD weist auf einen ausgeprägten oxidativen Stress hin.

Schlussfolgerungen: Wir haben gefunden, dass die Proteom-Analyse des AKO die Aufteilung aller Patientengruppen untereinander ermöglicht. Für jede dieser Gruppe kann ein spezifisches Eiweißspektrum des AKO markiert werden, das für diese Erkrankung der Atemwege charakteristisch ist. Die Bestimmung von Eiweißstoffen im AKO ist eine perspektivische Methode zur Diagnostik der Erkrankungen der Atemwege.