Возможность применения перфторуглеродных соединений для лечения вирус-ассоциированных пневмоний

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Рассмотрены вопросы целесообразности использования перфторуглеродных газотранспортных эмульсий (или чистых перфторуглеродов) при лечении тяжелых вирус-ассоциированных пневмоний, в том числе вызванных коронавирусной инфекцией. Перфторуглероды — полностью фторированные соединения углерода, на основе которых разработаны искусственные кровезаменители — газотранспортные перфторуглеродные эмульсии медицинского назначения. В конце прошлого — начале нынешнего столетия перфторуглеродные эмульсии широко использовались при лечении пациентов в критических состояниях различного генеза, сопровождающихся гипоксией, нарушениями реологических свойств и микроциркуляции крови, перфузии органов и тканей, интоксикацией, воспалением. Широкомасштабные клинические испытания показали преимущество отечественного плазмозаменителя на основе перфторуглеродов (перфторана) над зарубежными аналогами. При анализе накопленного опыта, вполне очевидно, что включение перфторуглеродных эмульсий в схемы терапии пациентов с тяжелыми вирус-ассоциированными пневмониями может существенно улучшить результаты лечения данной категории пациентов. Как показали результаты многих исследований на животных моделях и существующий клинический опыт, потенциально полезным направлением терапии острого респираторного дистресс-синдрома является проведение частичной жидкостной вентиляции легких с применением перфторуглеродов в качестве дыхательных жидкостей. При использовании данной техники в силу уникальных физико-химических свойств жидких перфторуглеродов в альвеолах отсутствует граница газ — жидкость, в результате чего происходит улучшение газообмена в легких и снижение давления в дыхательных путях. Перспективной стратегией повышения эффективности жидкостной вентиляции легких с использованием перфторуглеродных соединений является сочетание с другими терапевтическими методиками, в частности с умеренной гипотермией. При проведении жидкостной вентиляции с помощью перфторуглеродов в легкие, в том числе в пораженные зоны, могут быть доставлены антибиотики, анестетики, вазоактивные вещества или экзогенный сурфактант, что позволит усилить кумуляцию лекарственных препаратов в тканях легких и минимизировать их системное воздействие. Однако на настоящий момент не определены показания и оптимальная техника проведения жидкостной вентиляции легких у пациентов с острым респираторным дистресс-синдромом. Необходимы дальнейшие исследования, направленные на уточнение показаний, выбор устройств и определение оптимальных режимов дозирования перфторуглеродов, а также поиск новых технических решений для проведения данной методики.

Об авторах

Генрих Александрович Софронов

Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова

Email: gasofronov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-8587-1328
SPIN-код: 7334-4881
Scopus Author ID: 7003953555
ResearcherId: G-4791-2015

доктор медицинских наук, профессор

Россия, Санкт-Петербург

Елена Викторовна Мурзина

Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова

Автор, ответственный за переписку.
Email: elenmurzina@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7052-3665
SPIN-код: 5188-0797

кандидат биологических наук

Россия, Санкт-Петербург

Диана Юрьевна Лазаренко

Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова

Email: ldianka@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-9067-9333
SPIN-код: 2944-6872

кандидат медицинских наук

Россия, Санкт-Петербург

Людмила Владимировна Бурякова

Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова

Email: ludmila.buryakova@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-6737-1450
SPIN-код: 3355-9862

кандидат биологических наук

Россия, Санкт-Петербург

Татьяна Георгиевна Крылова

Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова

Email: niurakr@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-8867-0054
SPIN-код: 3797-6757

кандидат биологических наук

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Салухов В.В., Харитонов М.А., Крюков Е.В., и др. Актуальные вопросы диагностики, обследования и лечения больных с COVID-19-ассоциированной пневмонией в различных странах и континентах // Медицинский Совет. 2020. № 21. С. 96–102. doi: 10.21518/2079-701X-2020-21-96-102
  2. Министерство Здравоохранения РФ. Временные методические рекомендации. Профилактика, диагностика и лечение новой коронавирусной инфекции (COVID-19). Версия 15 (22.02.2022). Москва: МЗ РФ, 2022. 245 с.
  3. Миннуллин Т.И., Степанов А.В., Чепур С.В., и др. Иммунологические аспекты поражения коронавирусом SARS-CoV-2 // Вестник Российской военно-медицинской академии. 2021. Т. 74, № 2. С. 187–198. doi: 10.17816/brmma72051
  4. Салухов В.В., Крюков Е.В., Чугунов А.А., и др. Роль и место глюкокортикостероидов в терапии пневмоний, вызванных COVID-19, без гипоксемии // Медицинский Совет. 2021. № 12. С. 162–172. doi: 10.21518/2079-701X-2021-12-162-172
  5. Давыдов Д.В., Чернецов В.А., Чернов С.А., и др. Проведение оксигенотерапии и респираторной поддержки у пациентов с новой коронавирусной инфекцией в Главном военном клиническом госпитале им. акад. Н.Н. Бурденко // Практическая пульмонология. 2021. № 1. С. 3–12.
  6. Maevsky E., Ivanitsky G., Bogdanova L., et al. Clinical results of Perftoran application: present and future // Artif Cells Blood Substit Immobil Biotechnol. 2005. Vol. 33, No 1. P. 37–46. doi: 10.1081/bio-200046654
  7. Latson G.W. Perftoran (Vidaphor) – introduction to western medicine // Shock. 2019. Vol. 52, No. 15. P. 65–69. doi: 10.1097/SHK.0000000000001063
  8. Wang C., Hornby P.W., Hayden F.G., Gao G.F. A novel coronavirus outbreak of global health concern // Lancet. 2020. Vol. 395, No. 10223. P. 470–473. doi: 10.1016/S0140-6736(20)30185-9
  9. Lai C.-C., Liu Y.-H., Wang C.-Y., et al. Asymptomatic carrier state, acute respiratory disease, and pneumonia due to severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2): Facts and myths // J Microbiol Immunol Infect. 2020. Vol. 53, No. 3. P. 404–412. doi: 10.1016/j.jmii.2020.02.012
  10. Александрова Н.П. Патогенез дыхательной недостаточности при коронавирусной болезни (COVID-19) // Интегративная физиология. 2020. Т. 1, № 4. С. 285–293. doi: 10.33910/2687-1270-2020-1-4-285-293
  11. Базыкина Е.А., Троценко О.Е. Особенности пневмоний, вызванных новым коронавирусом SARS-CoV-2 (обзор литературы) // Бюллетень физиологии и патологии дыхания. 2020. № 78. С. 135–146. doi: 10.36604/1998-5029-2020-78-135-146
  12. González-Ruiz F.J., Lazcano-Díaz E.A., Baeza Herrera L.A., et al. Endotheliitis, shunts, and ventilation-perfusion mismatch in coronavirus disease 2019: a literature review of disease mechanisms // Ann Med Surg. 2022. Vol. 78. ID 103820. doi: 10.1016/j.amsu.2022.103820
  13. Huang C., Wang Y., Li X., et al. Clinical features of patients infected with 2019 novel coronavirus in Wuhan, China // Lancet. 2020. Vol. 395, No. 10223. P. 497–506. doi: 10.1016/s140-6736(20)30183-5
  14. Кобылянский В.И. Морфофункциональные изменения в проводящих и респираторных отделах бронхолегочной системы при COVID-19 (аналитический обзор) // Инфекционные болезни: новости, мнения, обучение. 2021. Т. 10, № 2. С. 69–77. doi: 10.33029/2305-3496-2021-10-2-69-77
  15. Ciceri F., Beretta L., Scandroglio A.M., et al. Microvascular COVID-19 lung vessels obstructive thromboinflammatory syndrome (MicroCLOTS): an atypical acute respiratory distress syndrome working hypothesis // Crit Care Resusc. 2020. Vol. 22, No. 2. P. 95–97. doi: 10.51893/2020.2.pov2
  16. Ackermann M., Verleden S.E., Kuehnel M., et al. Pulmonary vascular endothelialitis, thrombosis, and angiogenesis in Covid-19 // N Engl J Med. 2020. Vol. 383, No. 2. P. 120–128. doi: 10.1056/NEJMoa2015432
  17. Lax S.F., Skok K., Zechner P., et al. Pulmonary arterial thrombosis in COVID-19 with fatal outcome: results from a prospective, single-center, clinicopathologic case series // Ann of Intern Med. 2020. Vol. 173, No. 5. P. 350–361. doi: 10.7326/M20-2566
  18. Bikdeli B., Madhavan M.V., Jimenez D., et al. COVID-19 and thrombotic or thromboembolic disease: implications for prevention, antithrombotic therapy, and follow-up: JACC state-of-the-art review // J Am Coll Cardiol. 2020. Vol. 75, No. 23. P. 2950–2973. doi: 10.1016/j.jacc.2020.04.031
  19. Klok F.A., Kruip M.J.H.A., van der Meer N.J.M., et al. Incidence of thrombotic complications in critically ill ICU patients with COVID-19 // Thromb Res. 2020. Vol. 191. P. 145–147. DOI: 10.1016/j. thromres.2020.04.013
  20. Conti P., Ronconi G., Caraffa A., et al. Induction of pro-inflammatory cytokines (IL-1 and IL-6) and lung inflammation by Coronavirus-19 (COVID-19 or SARS-CoV-2): anti-inflammatory strategies // J Biol Regul Homeost Agents. 2020. Vol. 34, No. 2. P. 327–331. doi: 10.23812/CONTI-E
  21. Карякин Н.Н., Костина О.В., Галова Е.А., и др. Нарушения реологических свойств эритроцитов у пациентов с COVID-19 // Медицинский альманах. 2020. № 3. С. 52–56.
  22. Murphy P., Glavey S., Quinn J. Anemia and red blood cell abnormalities in COVID-19 // Leuk Lymphoma. 2021. Vol. 62, Nо. 2. ID 1539. doi: 10.1080/10428194.2020.1869967
  23. Clark L., Golian F. Survival of mammals breathing organic liquids equilibrated with oxygen at atmospheric pressure // Science. 1966. Vol. 152, No. 3730. P. 1752–1755. doi: 10.1126/science.152.3730.1755
  24. Geyer R., Monroe R., Taylor K. Survival of rats totally perfused with a fluorocarbon — detergent preparation. In: Norman J.C., Folkman J., editors. Organ perfusion and preservation. New York: 1968. P. 85–96.
  25. Hill S.E. Perfluorocarbons: knowledge gained from clinical trials // Shock. 2019. Vol. 52, No. 15. P. 60–64. doi: 10.1097/SHK.0000000000001045
  26. Jahr J.S., Guinn N.R., Lowery D.R., et al. Blood Substitutes and oxygen therapeutics: a review // Anesth Analg. 2021. Vol. 132, No. 1. P. 119–129. doi: 10.1213/ANE.0000000000003957
  27. Jägers J., Wrobeln A., Ferenz K.B. Perfluorocarbon-based oxygen carriers: from physics to physiology // Pflügers Arch. 2021. Vol. 473, No. 2. P. 139–150. doi: 10.1007/s00424-020-02482-2
  28. Wrobeln A., Laudien J., Groß-Heitfeld Ch., et al. Albumin-derived perfluorocarbon-based artificial oxygen carriers: A physico-chemical characterization and first in vivo evaluation of biocompatibility // Eur J Pharm Biopharm. 2017. Vol. 115. P. 52–64. doi: 10.1016/j.ejpb.2017.02.015
  29. Wrobeln A., Jägers J., Quinting T., et al. Albumin-derived perfluorocarbon-based artificial oxygen carriers can avoid hypoxic tissue damage in massive hemodilution // Sci Rep. 2020. Vol. 10, No. 1. ID 11950. doi: 10.1038/s41598-020-68701-z
  30. Hester S., Ferenz K.B., Eitner S., Langer K. Development of a lyophilization process for long-term storage of albumin-based perfluorodecalin-filled artificial oxygen carriers // Pharmaceutics. 2021. Vol. 13, No. 4. ID 584. doi: 10.3390/pharmaceutics13040584
  31. Zhuang J., Ying M., Spiekermann K., et al. Biomimetic nanoemulsions for oxygen delivery in vivo // Adv Mater. 2018. Vol. 30, No. 49. ID e1804693. doi: 10.1002/adma.201804693
  32. Станин Д.М., Царев А.В., Дудукина С.А., Орешников К.П. Перфторан в комплексе интенсивной терапии. Синдром острого легочного повреждения/острый респираторный дистресс-синдром (СОЛП/ОРДС). В кн: Перфторорганические соединения в биологии и медицине. Пущино, 2001. С. 167–170.
  33. Ковеленов А.Ю., Лобзин Ю.В. Перфторуглеродные соединения как новое направление патогенетической терапии тяжелых форм вирусных гепатитов // Клиническая медицина. 2003. Т. 81, № 5. С. 47–51.
  34. Ковеленов А.Ю., Войтенков Б.О., Маевский Е.И., Пушкин С.Ю. Перспективы лечебного применения перфторуглеродных соединений при ВИЧ-инфекции // Российский биомедицинский журнал. 2004. Т. 5. С. 214–216.
  35. Мороз В.В., Черныш А.М., Козлова Е.К. Коронавирус SАRS-CoV-2: гипотезы влияния на кровеносную систему, перспективы использования перфторуглеродной эмульсии, возможности биофизических методов исследования // Общая реаниматология. 2020. Т. 16, № 3. С. 4–13. doi: 10.15360/1813-9779-2020-3-0-1
  36. Hamilton M., Peek G.J., Dux A. Partial liquid ventilation // Pediatr Radiol. 2005. Vol. 35, No. 11. P. 1152–1156. DOI: 10/1007/s00247-005-1548-x
  37. Sarkar S., Paswan A., Prakas S. Liquid ventilation // Anesth Essays Res. 2014. Vol. 8, No. 3. P. 277–282. doi: 10.4103/0259-1162.143109
  38. Мороз В.В., Власенко А.В., Голубев А.М., и др. Дифференцированное лечение острого респираторного дистресс-синдрома, обусловленного прямыми и непрямыми этиологическими факторами // Общая реаниматология. 2011. Т. 7, № 4. С. 5–15. doi: 10.15360/1813-9779-2011-4-5
  39. Корепанов А.Л., Шуневич О.Б., Василенко И.Ю. Жидкостное дыхание. Тотальная жидкостная вентиляция легких (сообщение второе) // Вестник физиотерапии и курортологии. 2018. Т. 24, № 4. С. 86–93.
  40. Kohlhauer M., Boissady E., Lidouren F., et al. A new paradigm for lung-conservative total liquid ventilation // EBioMedicine. 2020. Vol. 52. ID 102365. doi: 10.1016/j.ebiom.2019.08.026
  41. Корепанов А.Л. Жидкостное дыхание. Частичная жидкостная вентиляция легких (сообщение первое) // Вестник физиотерапии и курортологии. 2018. Т. 24, № 2. С. 62–70.
  42. Hirschl R.B., Pranikoff T., Gauger P., et al. Liquid ventilation in adults, children, and full-term neonates // Lancet. 1995. Vol. 346, No. 8984. P. 1201–1202. doi: 10.1016/s0140-6736(95)92903-7
  43. Leach C.L., Greenspan J.S., Rubenstein S.D., et al. Partial liquid ventilation with perflubron in premature infants with severe respiratory distress syndrome. The LiquiVent Study Group // N Engl J Med. 1996. Vol. 335, No. 11. P. 761–767. doi: 10.1056/NEJM199609123351101
  44. Hirschl R.B., Conrad S., Kaiser R., et al. Partial liquid ventilation in adult patients with ARDS: a multicenter phase I–II trial. Adult PLV Study Group // Ann Surg. 1998. Vol. 228, No. 5. P. 692–700. doi: 10.1097/00000658-199811000-00009
  45. Hirschl R.B., Croce M., Gore D., et al. Prospective, randomized, controlled pilot study of partial liquid ventilation in adult acute respiratory distress syndrome // Am J Respir. Crit Care Med. 2002. Vol. 165, No. 6. P. 781–787. doi: 10.1164/ajrccm.165.6.2003052
  46. Попцов В.Н., Баландюк А.Е. Первый клинический опыт использования частичной жидкостной вентиляции на основе эндобронхиального введения перфторана в комплексной терапии респираторного дистресс-синдрома // Биомедицинский журнал Medline.ru. 2004. Т. 5. С. 173–174.
  47. Мороз В.В., Остапченко Д.А., Власенко А.В., и др. Эндотрахеальное применение перфторана в условиях ИВЛ у больных с острым респираторным дистресс-синдромом // Общая реаниматология. 2005. Т. 1, № 2. С. 5–11. doi: 10.15360/1813-9779-2005-2-5-11
  48. Ключевский В.В., Введенский В.П. Эффективность эндобронхиальной терапии аспирационных пневмоний при сочетанной травме // Вестник Ивановской медицинской академии. 2012. Т. 17, № 3. С. 43–47.
  49. Голубев А.М., Кузовлев А.Н., Сундуков Д.В., Голубев М.А. Морфологическая характеристика легких при ингаляции липополисахарида и перфторана // Общая реаниматология. 2015. Т. 11, № 1. С. 6–13. doi: 10.15360/1813-9779-2015-1-6-13
  50. Giraudeau C., Flament J., Marty B., et al. A new paradigm for high-sensitivity 19F magnetic resonance imaging of perfluorooctylbromide // Magn Reson Med. 2010. Vol. 63, No. 4. P. 1119–1124. doi: 10.1002/mrm.22269
  51. Gerber F., Krafft M.P., Vandamme T.F., et al. Potential use of fluorocarbons in lung surfactant therapy // Artif Cells Blood Substit Immobil Biotechnol. 2007. Vol. 35, No. 2. P. 211–220. doi: 10.1080/10731190601188307
  52. Inci I., Arni S., Iskender I., et al. Functional, metabolic and morphologic results of ex vivo donor lung perfusion with a perfluorocarbon-based oxygen carrier nanoemulsion in a large animal transplantation model // Cells. 2020. Vol. 9, No. 11. ID 2501. doi: 10.3390/cells9112501
  53. Chang H., Li M.-H., Chen C.-W., et al. Intravascular FC-77 attenuates phorbol myristate acetate-induced acute lung injury in isolated rat lungs // Crit Care Med. 2008. Vol. 36, No. 4. P. 1222–1229. doi: 10.1097/CCM.0b013e31816a04d3
  54. Chu S.-J., Huang K.-L., Wu S.-Y., et al. Systemic administration of FC-77 dampens ischemia–reperfusion-induced acute lung injury in rats // Inflammation. 2013. Vol. 36. P. 1383–1392. doi: 10.1007/s10753-013-9678-z
  55. Galvin I.M., Steel A., Pinto R., et al. Partial liquid ventilation for preventing death and morbidity in adults with acute lung injury and acute respiratory distress syndrome // Cochrane Database Syst Rev. 2013. Vol. 2013, No. 7. ID CD003707. doi: 10.1002/14651858.CD003707.pub3
  56. Lehmler H.-J. Perfluorocarbon compounds as vehicles for pulmonary drug delivery // Expert Opin Drug Deliv. 2007. Vol. 4, No. 3. P. 247–262. doi: 10.1517/17425247.4.3.247
  57. Sieswerda E., de Boer M.G., Bonten M.M., et al. Recommendations for antibacterial therapy in adults with COVID-19 – an evidence-based guideline // Clin Microbiol Infect. 2021. Vol. 27, No. 1. P. 61–66. doi: 10.1016/j.cmi.2020.09.041
  58. Garcia-Vidal C., Sanjuan G., Moreno-García E., et al. Incidence of co-infections and superinfections in hospitalized patients with COVID-19: a retrospective cohort study // Clin Microbiol Infect. 2021. Vol. 27, No. 1. P. 83–88. doi: 10.1016/j.cmi.2020.07.041
  59. Белобородова Н.В., Зуев Е.В., Замятин М.Н., Гусаров В.Г. Этиотропная терапия COVID-19: критический анализ и перспективы // Общая реаниматология. 2020. Т. 16, № 6. С. 65–90. doi: 10.15360/1813-9779-2020-4-0-1
  60. Franz A.R., Rőhlke W., Franke R.P., et al. Pulmonary administration of perfluorodecaline-gentamicin and perfluorodecaline-vancomycin emulsions // Am J Respir Crit Care Med. 2001. Vol. 164, No. 9. P. 1595–1600. doi: 10.1164/ajrccm.164.9.214088
  61. Jeng M.-J., Soong W.-J., Chiou S.-Y., et al. Efficacy of intratracheal instillation of a meropenem/perfluorochemical suspension in acute lung injury // Pediatr Pulmonol. 2012. Vol. 47, No. 2. P. 189–198. doi: 10.1002/ppul.21523
  62. Dickson E.W., Doern G.V., Trevino L., et al. Prevention of descending pneumonia in rats with perflubron-delivered tobramycin // Acad Emerg Med. 2003. Vol. 10, No. 10. P. 1019–1023. doi: 10.1197/S1069-6563(03)00335-X
  63. Orizondo R.A., Babcock C.I., Fabiilli M.L., et al. Characterization of a reverse-phase perfluorocarbon emulsion for the pulmonary delivery of tobramycin // J Aerosol Med. Pulm Drug Deliv. 2014. Vol. 27, No. 5. P. 392–399. doi: 10.1089/jamp.2013.1058
  64. Orizondo R.A., Fabiilli M.L., Morales M.A., Cook K.E. Effects of emulsion composition on pulmonary tobramycin delivery during antibacterial perfluorocarbon ventilation // J Aerosol Med. Pulm Drug Deliv. 2016. Vol. 29, No. 3. P. 251–259. doi: 10.1089/jamp.2015.1235
  65. Kimless-Garber D.B., Wolfson M.R., Carlsson C., Shaffer T.H. Halothane administration during liquid ventilation // Respir Med. 1997. Vol. 91, No. 5. P. 255–262. doi: 10.1016/s0954-6111(97)90028-7
  66. Burkhardt W., Kraft S., Ochs M., et al. Persurf, a new method to improve surfactant delivery: a study in surfactant depleted rats // PLoS One. 2012. Vol. 7, No. 10. ID e47923. doi: 10.1371/journal.pone.0047923
  67. Ferguson S.K., Pak D.I., Hopkins J.L., et al. Pre-clinical assessment of a water-in-fluorocarbon emulsion for the treatment of pulmonary vascular diseases // Drug Deliv. 2019. Vol. 26, No. 1. P. 147–157. doi: 10.1080/10717544.2019.1568621
  68. Wei F., Wen S., Wu H., et al. Partial liquid ventilation-induced mild hypothermia improves the lung function and alleviates the inflammatory response during acute respiratory distress syndrome in canines // Biomed Pharmacother. 2019. Vol. 118. ID 109344. doi: 10.1016/j.biopha.2019.109344
  69. Wei F., Hu Y., Jiang M., et al. Effect of perfluorocarbon partial liquid ventilation-induced hypothermia on dogs with acute lung injury // Ann Palliat Med. 2020. Vol. 9, No. 4. P. 2141–2151. doi: 10.21037/apm-20-1275
  70. Sage M., Nadeau M., Kohlhauer M., et al. Effect of ultra-fast mild hypothermia using total liquid ventilation on hemodynamics and respiratory mechanics // Cryobiology. 2016. Vol. 73, No. 1. P. 99–101. doi: 10.1016/j.cryobiol.2016.05.009
  71. Rambaud J., Lidouren F., Sage M., et al. Hypothermic total liquid ventilation after experimental aspiration-associated acute respiratory distress syndrome // Ann Intensive Care. 2018. Vol. 8. ID 57. doi: 10.1186/s13613-018-0404-8

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© ООО "Эко-Вектор", 2022



Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах