A LEHELET PÁRA KÉMHATÁSÁNAK VIZSGÁLATA Doktori tézisek. Kullmann Tamás

Hasonló dokumentumok
Ph.D. Értekezés Tézisei. A kilégzett levegő kondenzátumának adenozin szintje: módszertani és klinikai vonatkozások. Dr. Vass Géza

Hivatalos bírálat Dr. Antus Balázs: A légúti gyulladás és az oxidatív stressz vizsgálata tüdőbetegségekben című MTA doktori értekezéséről

A LEHELET PÁRA KÉMHATÁSÁNAK VIZSGÁLATA Doktori értekezés. Kullmann Tamás

MTA Doktori Értekezés Tézisei A LÉGÚTI GYULLADÁS ÉS AZ OXIDATÍV STRESSZ NON-INVAZÍV VIZSGÁLATA TÜDŐBETEGSÉGEKBEN. Dr. Antus Balázs

Tüdőtranszplantáltak posztoperatív gondozása invazív és non-invazív vizsgálómódszerek alkalmazásával. Dr. Czebe Krisztina

Szakvizsga előkészítő kötelező tanfolyam 2012 Semmelweis Egyetem Pulmonológiai Klinika Igazgató: dr. Losonczy György egyetemi tanár

Gyógyításra váró pulmonológiai betegségek

A COPD keringésre kifejtett hatásai

Szakmai zárójelentés

Az allergia molekuláris etiopatogenezise

Ezt kutattuk 2010-ben. Kocsi Szilvia SZTE AITI

2018. március 5. - hétfő. Dr. Losonczy György. Semmelweis Egyetem Pulmonológiai Klinika 9:00-9:45. egyetemi tanár

Radon-koncentráció relatív meghatározása Készítette: Papp Ildikó

A kilégzett levegő vizsgálatát befolyásoló metodikai és élettani tényezők

Matematikai alapok és valószínőségszámítás. Középértékek és szóródási mutatók

LÉGZÉSFUNKCIÓS VIZSGÁLATOK. Pulmonológiai Klinika

Modern Fizika Labor Fizika BSC

eljárásokkal Doktori tézisek Szatmári Tünde Semmelweis Egyetem Klinikai Orvostudományok Doktori Iskola Sugárterápia Program

Légúti biomarkerek vizsgálata tüdőbetegségek diagnosztikájában és kezelésében. Dr. Sótér Szabolcs

A troponin módszerek m analitikai bizonytalansága a diagnosztikus

Sav-bázis és vérgáz elemzés. Dr Molnár Zsolt Pécsi Tudományegyetem

JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ. Felnıtt aneszteziológiai és intenzív szakápoló szakképesítés

SZINT. A széleskörő hemodinamikai monitorozás jelentısége ARDS-ben. Molnár Zsolt SZTE, AITI SZEGEDI INTENZÍVES TALÁLKOZÓ 2010

Terápiarezisztencia-fehérjéket kódoló mrns kvantitatív kimutatása PCRtechnikával. nyirokcsomójában

Fizikai terhelés hatására megváltozik a kilégzett levegő szerves illékony komponens tartalma

STATISZTIKA. András hármas. Éva ötös. Nóri négyes. 5 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 ANNA BÉLA CILI 0,5 MAGY. MAT. TÖRT. KÉM.

A MINTATÁROL ENDOKRIN PARAMÉTEREK EREDMÉNY. Vas Megyei Markusovszky Lajos Általános, Rehabilitáci. Központi Laboratórium, rium, Szombathely

Stabilizotóp-geokémia II. Dr. Fórizs István MTA Geokémiai Kutatóintézet

Zárójelentés. A leukocita és trombocita funkció változások prediktív értékének vizsgálata intenzív betegellátást igénylı kórképekben

A SZÍVELÉGTELENSÉG KORSZERŰ DIAGNOSZTIZÁLÁSÁNAK LEHETŐSÉGEI A SÜRGŐSSÉGI OSZTÁLYON

A 27/2012. (VIII. 27.) NGM rendelet (29/2016. (VIII. 26.) NGM rendelet által módosított) szakmai és vizsgakövetelménye alapján.

Vitamin D 3 (25-OH) mérése Elecsys 2010 automatán

Radon a környezetünkben. Somlai János Pannon Egyetem Radiokémiai és Radioökológiai Intézet H-8201 Veszprém, Pf. 158.

Emberi légzésvizsgálat (Spirometria)

Tüdőtranszplantáció Magyarországon:

Szakvizsga előkészítő kötelező tanfolyam 2013 Semmelweis Egyetem Pulmonológiai Klinika Igazgató: dr. Losonczy György egyetemi tanár

EGÉSZSÉG-GAZDASÁGTAN

Hazai tapasztalatok nintedanib kezeléssel. Dr. Gálffy Gabriella Semmelweis Egyetem Pulmonológiai Klinika BIO, október 28.

Laboratóriumi riumi diagnosztikai folyamatok pre-és posztanalitikai hibalehetıségei

3/29/12. Biomatematika 2. előadás. Biostatisztika = Biometria = Orvosi statisztika. Néhány egyszerű definíció:

A krónikus obstruktív tüdıbetegség (COPD) diagnosztikája és gyógyszeres kezelése

Scan 1200 teljesítmény-értékelés evaluation 1/5

BIZALMAS MŐSZAKI JELENTÉS 46303

Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei

V átlag = (V 1 + V 2 +V 3 )/3. A szórás V = ((V átlag -V 1 ) 2 + ((V átlag -V 2 ) 2 ((V átlag -V 3 ) 2 ) 0,5 / 3

e-gépész.hu >> Szellőztetés hatása a szén-dioxid-koncentrációra lakóépületekben Szerzo: Csáki Imre, tanársegéd, Debreceni Egyetem Műszaki Kar

Varga J, Pogány B, Máthéné Köteles É, Somfay A

Terheléses vizsgálat krónikus pulmonális embóliában

Az Országos Korányi Tbc és Pulmonológiai Intézet munkatársainak közleményei 2001-tıl:

A csontvelői eredetű haem-és lymphangiogén endothel progenitor sejtek szerepe tüdőrákokban. Doktori tézisek. Dr. Bogos Krisztina

Dr. Kanyó Ferenc, Bauer Márton. A tűzoltók fizikai állapotfelmérések új alapjai

Több valószínűségi változó együttes eloszlása, korreláció

Magspektroszkópiai gyakorlatok

Asthma bronchiale és krónikus obstruktív tüdőbetegség együttes megjelenése

Az anyagi rendszerek csoportosítása

ARDS és spontán légzés: biztonságos? Zöllei Éva Szegedi Tudományegyetem Aneszteziológiai és Intenzív Terápiás Intézet

Oxidativ stressz markerek mérése kilélegzett levegő kondenzátumából gyulladásos légúti állapotokban

Hogyan mérjünk vérnyomást? Ki a hypertoniás? Dr. Kis Éva I.Sz. Gyermekklinika

Móra Ferenc Tagiskola INTÉZKEDÉSI TERV AZ INTÉZMÉNY 2009/2010-ES TANÉV 6. OSZTÁLY EREDMÉNYESSÉGÉNEK NÖVELÉSÉRE

Szívbetegségek hátterében álló folyamatok megismerése a ciklusosan változó szívélettani paraméterek elemzésén keresztül

A krónikus veseelégtelenség kardio-metabolikus kockázata

Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei

Kémiai átalakulások. A kémiai reakciók körülményei. A rendszer energiaviszonyai

IPF és tüdőrák együttes előfordulása. Dr Bohács Anikó Ph.D. egyetemi docens Semmelweis Egyetem, Pulmonológiai Klinika

2. Fotometriás mérések II.

1. feladat Összesen: 8 pont. 2. feladat Összesen: 11 pont. 3. feladat Összesen: 7 pont. 4. feladat Összesen: 14 pont

Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen

Asthma bronchiale és graviditas. Klinikai és sejtimmunológiai vizsgálatok

akkreditálása Dr. Dán D n Anikó Központi Laboratórium rium

Több komponensű brikettek: a még hatékonyabb hulladékhasznosítás egy új lehetősége

Vízóra minıségellenırzés H4

ALÁÍRÁS NÉLKÜL A TESZT ÉRVÉNYTELEN!

Környezeti analitika laboratóriumi gyakorlat Számolási feladatok áttekintése

COPD-BEN SZENVEDŐ BETEGEK GONDOZÁSA. Dr Huszár Tamás Budapest. II. ker. Tüdőgondozó

Anyagvizsgálati módszerek Elektroanalitika. Anyagvizsgálati módszerek

III. Népegészségügyi Konferencia, Megnyitó A év szűrővizsgálatainak eredményei. Pádár Katalin

Dr. JUVANCZ ZOLTÁN Óbudai Egyetem Dr. FENYVESI ÉVA CycloLab Kft

Statisztika I. 12. előadás. Előadó: Dr. Ertsey Imre

Hipotézis STATISZTIKA. Kétmintás hipotézisek. Munkahipotézis (H a ) Tematika. Tudományos hipotézis. 1. Előadás. Hipotézisvizsgálatok

Légzés 4. Légzésszabályozás. Jenes Ágnes

Anyagvizsgálati módszerek Mérési adatok feldolgozása. Anyagvizsgálati módszerek

Protokoll. Protokoll a gépi lélegeztetésről tőrténő leszoktatásról. Ellenőrizte: SZTE ÁOK AITI Intenzív Terápiás Kerekasztal

4/24/12. Regresszióanalízis. Legkisebb négyzetek elve. Regresszióanalízis

Radon a felszín alatti vizekben

[Biomatematika 2] Orvosi biometria

ASZTMÁS-E A GYERMEK. Dr. Kovács Lajos. Semmelweis Egyetem I.sz. Gyermekklinika, Budapest

Általános és szervetlen kémia 1. hét

A psoriasis kezelése kórházunkban: eredményeink, céljaink. Dr. Hortobágyi Judit

Fotoszintézis. fotoszintetikus pigmentek Fényszakasz - gránum/sztrómalamella. Sötétszakasz - sztróma

A tüdőgondozás időszerű témái. DR RAKVÁCS MARIANNA KMOK Tüdőgondozó vezető főorvos

MAGYOT évi Tudományos Szimpóziuma Május 5-6, Budapest

Intravénás anesztézia IVA, TIVA

Túlélés elemzés október 27.

LABMASTER anyagvizsgáló program

Posztanalitikai folyamatok az orvosi laboratóriumban, az eredményközlés felelőssége

Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei

Rovarméreg (méh, darázs) - allergia

KISTELEPÜLÉSEK TÉRBEN ÉS IDİBEN 1

Talaj- és vízmintavétel. A mintavétel A minták csomagolása A minták tartósítása

JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ. Ápolási asszisztens szakképesítés Megfigyelés-tünetfelismerés modul. 1. vizsgafeladat január 21.

Átírás:

A LEHELET PÁRA KÉMHATÁSÁNAK VIZSGÁLATA Doktori tézisek Kullmann Tamás Semmelweis Egyetem, Klinikai Orvostudományok Doktori Iskola Témavezetı: Dr. Horváth Ildikó Szigorlati bizottság: Prof. Dr. Vastag Endre, Dr. Fónay Károly, Dr. Müller Veronika Bíráló bizottság: Prof. Dr. Losonczy György, Dr. Balikó Zoltán, Dr. Prohászka Zoltán Dr. Bálint Beatrix, Dr. Vass Géza Budapest, 2008.

BEVEZETÉS Nem is olyan régen, kétszáz évvel ezelıtt a cukorbetegséget a vizelet megkóstolásával állapították meg az orvosok. Mára teljesen természetessé vált, hogy a vizelet és a vér kémiai elemzésével betegségek egész sora ismerhetı fel. Egy éve napilapok is átvették a hírt, amely szerint kutyák képesek megkülönböztetni tüdırákos betegek leheletét az egészségesekétıl. Kutatásainkat az az álom indította el, hogy egyszer a lehelet vizsgálata alkalmas lesz tüdıbetegségek kimutatására. Hideg téli idıben láthatóvá válik a leheletünk. Ha néhány percen át egy hideg csıbe lélegzünk, akkor a lehelet a csı falán kicsapódva folyadék formájában összegyőjthetı. Ezt a folyadékot nevezzük lehelet párának (angolul elterjedt megnevezésének szó szerinti fordítása: kilélegzett levegı kondenzátum). A lehelet párát 99.9%-ban víz alkotja. A korábbi kutatások ezen kívül különbözı illékony és nem illékony anyagokat mutattak ki benne: ammóniát, oxigén gyököket, hidrogén-peroxidot, aldehideket, szerves savakat, ionokat, arachidonsav származékokat, leukotrieneket, nitritet és nitrátot, nitrosothiolt, glutathiont, nitrotyrozint, cytokineket és más peptideket, ureát, adenozint és DNS-t. A lehelet pára alkotóelemei koncentrációjának növekedését írták le egyes légúti betegségekben. Az alkotóelemek ezáltal biomarker szerepet kapnak, mert emelkedett szintjük egy kóros állapotra utalhat. A biomarkerek vizsgálata asztma és COPD esetén közelebb vihet a terápia rezisztencia okának megismeréséhez, illetve prognosztikai faktor válhat belılük. Primer pulmonalis hypertoniában az állapot súlyosságának monitorozásában, tüdı transplantatio után a kilökıdés illetve a fertızés korai felismerésében válhatnak hasznossá. Tüdırák szőrésre való alkalmasságuk tesztelése indokolt. 1

A legtöbbet vizsgált biomarker a ph. A lehelet különbözı alkotóelemei, a széndioxid, az ammónia, a szerves savak és a fehérjék együtt járulnak hozzá a kémhatás kialakításához. A lehelet savasodását írták le asztma, COPD, bronchiectasia, cystás fibrosis, allergiás rhinitis esetén, valamint tüdı átültetést követıen acut rejectio és bronchiolitis obliterans syndroma esetén. Kezelés mellett asztmások és COPD betegek lehelet pára kémhatásának normalizálódásáról is beszámoltak. A lehelet pára vizsgálata ezek alapján ígéretes módszernek tőnik. Azonban a kilélegzett biomarker vizsgálatok eredményei széles tartományban szórnak. A biomarker szintek leggyakrabban a módszerek kimutathatósági határa körül találhatók. Egyes alkotóelemeket tekintve különbözı vizsgálatok akár egészen eltérı nagyságrendő eredményekrıl számolnak be. A közleményekben ritkán tüntetik fel a visszamérhetıséget. A meghatározott variációs koefficiensek gyakran csalódást keltıen magasak. Nincs olyan alkotórésze a lehelet párának, amit több, egymástól független vizsgálócsoport megbízható visszaméréssel a méréshatár feletti szinten tudott volna mérni. A ph meghatározásokat az illékony komponensek zavarják. Két eljárás terjedt el korábban a lehelet pára meghatározásra: a nyers mintán illetve 10 perces argon buborékoltatást követıen végzett mérés. Feltételezték, hogy az inert gáz kiőzi a minták illékony alkotóelemeit, lehetıvé téve a nem illékony kémhatás megállapítását. De a szén-dioxid és az ammónia teljes eltávolításáról nem gyızıdtek meg. 2

CÉLKITŐZÉSEK Elsıdleges célkitőzésünk egy megbízhatóan mérhetı biomarker azonosítása volt a lehelet párában. Azt a mérést nevezem megbízhatónak, aminek jó a visszamérhetısége, vagyis ugyanazon a mintán kétszer egymást követıen elvégezve ugyanazt az eredményt adja. Másodlagos célkitőzésünk egy olyan biomarker azonosítása volt, amely alkalmas arra, hogy egészségesek és betegek között különbséget tegyen. Ez utóbbi abban az esetben is elképzelhetı, ha egy biomarker egészségesekben kimutathatatlan, de betegek leheletében a megemelkedett képzıdés miatt szintje meghaladja a méréshatárt. Ezért ez a másodlagos célkitőzés kevésbé szigorú analitikai feltételek mellett is teljesülhet elméletileg. Részletesen a következı kérdésekre kerestünk választ: 1. Kiküszöbölhetı-e az illékony komponensek zavaró hatása a lehelet pára ph meghatározása során? - Van-e különbség asztmás és egészséges egyének között a lehelet pára kémhatásában? 2. Megbízhatóan mérhetı-e egészségesek lehelet párájának néhány gyulladásos paramétere (LTB 4, cys-lt, IFNγ, TNFα, endothelin-1 és összfehérje tartalma)? - Van-e különbség asztmás és COPD betegek illetve egészségesek lehelet párájának LTB 4 koncentrációjában? - Van-e különbség tüdı daganatos és COPD betegek lehelet párájának TNFα koncentrációjában? - Van-e különbség pulmonalis hypertoniás és egészségesek lehelet párájának endothelin-1 koncentrációjában? 3

MÓDSZEREK A vizsgálatok összeállítása 1. 1) Megmértem 12 egészséges személy lehelet pára mintáinak szén-dioxid és ammónia szintjét nyers állapotban és argon buborékoltatást követıen. 2) Kidolgoztam egy számításon alapuló módszert, ami alkalmas a széndioxid zavaró hatásának kiküszöbölésére a ph meghatározásban. 3) Összevetettem a többféle ph meghatározási eljárás megbízhatóságát 12 egészséges ember mintáin. 4) Megvizsgáltam a lehelet pára ph idıbeli változékonyságát és 5) különbözı győjtı berendezések és 6) különbözı győjtési hımérsékletek hatását a lehelet pára kémhatására 12 egészséges ember mintáin. - Összehasonlítottam 12 egészséges és 12 asztmás beteg lehelet pára kémhatását. 2. Megmértem 12 egészséges személy leheletének LTB 4, cys-lt, IFNγ, TNFα, endothelin-1 és összfehérje tartalmát. Megvizsgáltam különbözı győjtı berendezések és különbözı győjtési hımérsékletek hatását a lehelet pára leukotrien és összfehérje koncentrációira 12 egészséges ember mintáin. - Összehasonlítottam 12 egészséges egyén illetve 12 asztmás és 12 COPD beteg lehelet pára LTB 4 koncentrációját. - Összehasonlítottam 12 COPD és 27 tüdı daganatos beteg lehelet pára TNFα koncentrációját. - Összehasonlítottam 13 egészséges és 15 pulmonalis hypertoniás beteg lehelet pára endothelin-1 koncentrációját. 4

Résztvevık Egészséges nem dohányzó kontrolloknak az intézet dolgozói közül hívtam vizsgálatonként 12 személyt. Összesen 22 egészséges önkéntes jelentkezı vett részt valamelyik vizsgálatban (14 nı, 8 férfi; átlag életkor 41 év; FVC>90%, FEV 1 >80%, FEV 1 /FVC>70%). Kórelızményükben jelentıs megbetegedés nem szerepelt. Asztmás betegeket az intézet szakambulanciáin toboroztam. 12 extrinsic asthma bronchialés beteget vizsgáltam (7 nı, 5 férfi; átlag életkor 43 év; FVC>90%, FEV 1 >80%, FEV 1 /FVC>70%; kezelés: inhalációs szteroid és rövid hatástartamú β 2 - agonista). COPD betegeket az OKTPI III. Tüdıbelgyógyászati Osztályáról toboroztam. 12 COPD beteget vizsgáltam (4 nı, 8 férfi; átlag életkor 55 év; FVC: 92±22%, FEV 1 : 70±27%, FEV 1 /FVC: 62±13%), akik kezelésben nem részesültek. Tüdıdaganatos betegeket az OKTPI III. Tüdıbelgyógyászati Osztályáról toboroztam. 27 beteget vizsgáltam (10 nı, 17 férfi; átlag életkor 61 év; FVC: 88±21%, FEV 1 : 77±22%, FEV 1 /FVC: 72±12%; szövettani megoszlás: planocellularis carcinoma: 11, adenocarcinoma: 10, microcellularis carcinoma: 4, macrocellularis carcinoma: 1, anaplasticus carcinoma: 1; stádium megoszlás: I. stádium: 1, II. stádium: 8, III. stádium: 8, IV. stádium: 10) a daganat felfedezésének idıpontjában, a kezelés megkezdése elıtt. Pulmonalis hypertoniás betegeket az OKTPI Kardiológiai Osztályáról toboroztam. 15 beteget vizsgáltam (5 nı, 10 férfi; átlag életkor 47 év; átlagos PAP: 72±19 Hgmm; 10 primer pulmonalis hypertonia, 5 secunder pulmonalis hypertonia). 5

Az Országos Korányi Tbc és Pulmonológiai Intézet Kutatás Etikai Bizottsága minden kutatási tervünket elfogadta. A résztvevık írásos beleegyezı nyilatkozatot adtak. Lehelet pára győjtés A lehelet pára mintákat a délelıtti órákban győjtöttem. A vizsgálat résztvevıi reggelizhettek. Arra kértem ıket, hogy saját légzési ritmusuknak megfelelıen, nyugalmi légzéstérfogattal lélegezve 10 percen át orron át szívják be, és szájon át fújják ki a levegıt. A ph, LTB 4, cys-lt, és összfehérje meghatározásokhoz háromféle kondenzáló berendezéssel (EcoScreen, R-Tube, Anacon) győjtöttem mintát. Az R-Tube berendezéssel a győjtést a fém köpeny -20ºC és -70ºC elıhőtésével is megismételtük. Az IFNγ, TNFα és endothelin-1 meghatározásokhoz csupán az EcoScreen berendezéssel győjtöttem mintát. A leukotrien és protein meghatározásokhoz a kitapadás gátlására Tween 20 detergenssel vontam be a polypropylen győjtı sapkákat. Az összegyőlt mintákat mőanyag teszt csövekbe (Eppendorf AG, Hamburg, Németország) osztottam pipettával. 10 perc alatt 1.5-2.5 ml közötti mennyiség nyerhetı. A fehérje és cytokin mérésekhez a biomarkerek kitapadását gátló protein lobind csöveket használtam. A mintákat a mérésig -70 C hımérsékleten tároltam. A mérésekre egy hónapon belül sor került, a biomarkerek esetleges bomlásának elkerülésére. 6

Szén-dioxid meghatározás A lehelet pára szén-dioxid szintjét vérgáz analizátorral (ABL 520, Radiometer, Koppenhága, Dánia) mértem. Elıször azt észleltem, hogy a friss mintákban a CO 2 partialis nyomása (p pára CO 2 ) változó, mégpedig az élettani alveolaris pco 2 (40 Hgmm, 5.33 kpa) és a légköri pco 2 (0.5%, 0.5 kpa) között található. Másodszor, a CO 2 nem őzhetı ki teljesen a lehelet párából. Sem az akár 20 percig folytatott argon buborékoltatás, sem más módszerek (20 perces hélium vagy nitrogén buborékoltatás, 20 perces ultrahang-kezelés, 10 perces vortexelés) nem képesek a CO 2 maradéktalan eltávolítására a párából. Harmadszor, az argon buborékoltatás során a p pára CO 2 szint csökkenése nem egyenletes. Nem található olyan idıpont, amikor a p pára CO 2 megjósolható lenne. ph meghatározás A lehelet pára kémhatásának meghatározására kidolgoztam egy számításon alapuló módszert, amely kiküszöböli a szén-dioxid zavaró hatását. Ezt a számított ph értéket összehasonlítottam az irodalomban használt nyers és buborékoltatott ph értékekkel. Mind a háromféle ph meghatározást vérgáz analizátorral (ABL 520, Radiometer, Koppenhága, Dánia) végeztem. A mérésekhez a lehelet pára mintákat üveg kapillárisokba töltöttem. A három módszer nem a mérésben, hanem az elıkészítésben különbözik egymástól. A legszembetőnıbb különbség a mintákon átáramoltatott gáz fajtája: a nyers mérésnél nem áramoltattam gázt a mintákba, a buborékoltatott méréshez argont, a számításos módszerhez szén-dioxidot használtam. 7

Nyers ph: Egy lehelet pára mintából a győjtést követı 10 percen belül elıkezelés nélkül töltött kapillárison elvégzett mérés eredményét nevezem nyers ph értéknek. Buborékoltatott ph: Egy lehelet pára mintából 10 perc argon buborékoltatást követıen töltött kapillárison elvégzett mérés eredményét nevezem buborékoltatott ph értéknek. Az argon buborékoltatás hatásosságának megítélésére a lehelet pára mintákból 250 µl mennyiségő egyenlı részeket mértem 8 mőanyag tesztcsıbe. A tesztcsöveket egy erre a célra összeállított nyolckarú elosztón keresztül argonnal (Argon 4.6; Messer Hungarogáz Kft, Budapest, Magyarország) buborékoltattam. Az elosztó egyenlı argonáramlást (kb. 300 ml/perc) biztosított a tesztcsövekben. A csövekben a buborékoltatást páronként 2.5, 5, 7.5 és 10 percig folytattam. A buborékoltatás befejezésekor közvetlenül kapillárisokat töltöttem p pára CO 2 és ph méréshez. Számított ph: Egy lehelet pára mintából ismételt szén-dioxid átáramoltatást követıen töltött kapillárisokon elvégzett p pára CO 2 -ph eredmény párok alapján számított ph értéket nevezem számított ph értéknek. A számítás részletes menete a következı. A lehelet pára mintákba szén-dioxid gázt (Szén-dioxid 4.5; Messer Hungarogáz Kft, Budapest, Magyarország) vezettem. Egy mintába egymás után négyszer vezettem szén-dioxidot egészen rövid ideig, egy-egy másodpercig. A töltések elıtt és minden szén-dioxid áramoltatást követıen kivettem a mintából egy kapilláris mennyiséget p pára CO 2 és ph meghatározásra. A szén-dioxid áramoltatás hatására a minták partialis CO 2 nyomása (p pára CO 2 ) meredeken nı. Az egy másodperces töltési idıszakok megfelelıek ahhoz, hogy 0-50 kpa tartományban lépcsızetesen emelkedı p pára CO 2 szinteket hozzanak létre a mintákban. A p pára CO 2 -ph érték párokat grafikonon ábrázoltam. A pontokra fektetett regressziós görbe alapján tetszıleges p pára CO 2 értékhez tartozó ph 8

kiszámítható. Tekintettel arra, hogy egészséges emberek nyugalmi alveolaris pco 2 nyomása jó közelítéssel 5.33 kpa (40 Hgmm) szinten állandó, ezért ezt az értéket választottam a számításokhoz. A ph meghatározások megbízhatóságának összehasonlítása: Összevetettem a három különbözı ph meghatározás (nyers ph, buborékoltatott ph és számított ph) visszamérhetıségét. Az összehasonlításhoz a mintákat két egyenlı részre osztottam. Mindkét részbıl 6 ph mérést végeztem: 1-1 nyers ph mérést, 1-1 mérést 10 perc argon buborékoltatást követıen és 4-4 mérést CO 2 áramoltatást követıen az 5.33 kpa p pára CO 2 nyomáshoz tartozó ph kiszámításához. A lehelet ph idıbeli variabilitása: A lehelet pára ph idıbeli variabilitását két különbözı napon reggel győjtött minták ph értékei közötti eltéréssel jellemeztem. Ammónium, leukotrien, cytokin, fehérje és amiláz mérések Az ammóniát spektrofotometriás módszerrel, a leukotrien és cytokin szinteket immunoassay kittel, az összfehérje mennyiséget Bradford reakció alapján mértem. A nyálszennyezıdés megítélésére meghatároztam a minták amiláz aktivitását. Statisztikai elemzések A lehelet pára ph meghatározáshoz p pára CO 2 -ph grafikont vettem fel a széndioxiddal töltött minták mérésébıl származó értékpárok felhasználásával. Egyváltozós logaritmikus regressziót és determinációs együtthatót (r 2 ) számítottam. A rögzített p pára CO 2 szinthez (5.33 kpa) tartozó ph értéket a regressziós egyenlet alapján számítottam. 9

A különbözı ph meghatározási módszerek visszamérhetıségét Bland-Altman módszerrel teszteltem. A csoportok közötti különbséget Student féle t-teszttel illetve ANOVA és post hoc teszttel hasonlítottam össze. Eredményeimet átlag±szórás formában adtam meg. A statisztikai elemzéseket Prism 4.0 programmal végeztem (GraphPad Software Inc., San Diego, CA, USA). EREDMÉNYEK Nyers értékek: A p pára CO 2 szintje széles tartományban változott: 4.31-0.67 kpa (átlag: 2.20±0.65). A hozzá tartozó ph értékek 6.17-7.19 között voltak (6.89±0.31). Buborékoltatott értékek: Az argon buborékoltatás CO 2 eltávolító hatása megjósolhatatlan. A buborékoltatás végére nem érhetı el egy standard p pára CO 2 szint. A CO 2 eltávolítás nem idıarányos. A buborékoltatott minták p pára CO 2 szintje széles tartományban változott: 0.44-0.09 (átlag: 0.22±0.1). A hozzá tartozó ph értékek 7.39-8.36 között voltak (7.91±0.31). Számított értékek: A szén-dioxid töltést követıen mért p pára CO 2 és ph értékek között szoros negatív logaritmikus korrelációt találtam. (r 2 >0.99, p<0.01). Ez a korreleció lehetıvé teszi, hogy tetszıleges p pára CO 2 értékhez tartozó ph értéket kiszámítsunk. Az 5.33 kpa viszonyítást azért választottam, mert ez megfelel az élettani alveolaris pco 2 nyomásnak. A számított lehelet pára ph 6.06-6.96 között mozgott (6.54±0.30). Ammónia mérések: A nyers minták ammónium tartalma 86±70 µm/l volt. Argon buborékoltatás után 82±65 µm/l ammónium koncentrációt mértem, ami nem tér el szignifikánsan a kiindulási értéktıl. Az ammónium koncentráció és a ph között nem találtam korrelációt sem a nyers mintákban (r 2 =0.09), sem argon 10

buborékoltatást követıen (r 2 =0.01), sem a számított értékeket figyelembe véve (r 2 =0.15). A különbözı ph meghatározások megbízhatóságának összehasonlítása: A Bland- Altman teszt egyezési tartománya buborékoltatott értékekre 0.27, nyers értékekre 0.25 és számított értékekre 0.04. Ez azt jelenti, hogy a számított ph hatszor olyan megbízható, mint bármelyik korábban alkalmazott módszer. A variációs koefficiens számítás nem megfelelı statisztikai módszer a visszamérhetıség tesztelésére, de más közleményekkel való összehasonlíthatóság kedvéért megadom értékeiket: 3.9% a buborékoltatott, 4.5% a nyers és 3.3% a számított ph variációs koefficiense. A lehelet pára ph idıbeli változékonysága: A lehelet pára ph idıbeli variabilitást mutat mindegyik módszerrel mérve. A buborékoltatott ph átlagos eltérése 0.36±0.27, a nyers ph átlagos eltérése 0.38±0.27, a számított ph átlagos eltérése 0.28±0.17 volt. A kondenzáló mőszer hatása a lehelet pára kémhatására: Az EcoScreen mőszerrel győjtött minták ph értéke magasabb volt, mint a másik két mőszerrel győjtött mintáké (6.45±0.20 vs. 6.19±0.23, p<0.05 és 6.10±0.26, p<0.001). Az R-Tube és Anacon mőszerekkel győjtött minták ph értékei korreláltak (r 2 =0.54, p<0.01), de az EcoScreen mőszerrel győjtött minták értékei nem korreláltak a többi értékkel. A kondenzáló hımérséklet befolyása a lehelet pára kémhatására: Az R-Tube mőszerrel -70ºC-on győjtött minták savasabbak voltak, mint a -20ºC-on győjtött minták, (5.82±0.07 vs. 5.99±0.20, p<0.05). A különbözı hımérsékleten győjtött minták ph értékei korreláltak egymással (r 2 =0.59, p<0.004). Asztmás betegek lehelet pára kémhatása: Kezelt asztmás betegek leheletében a p pára CO 2 és a ph között az egészségesekéhez hasonló szoros negatív logaritmikus 11

korreláció áll fenn. Asztmások leheletében a számított ph értékek 6.26-6.68 között mozogtak (átlag: 6.43±0.23). Nem találtam szignifikáns különbséget asztmások és egészségesek között a lehelet pára kémhatásában egyik ph meghatározási módszerrel sem. Gyulladásos biomarker szintek egészségesek lehelet párájában: Egészséges egyének leheletében nem tudtam kimutatni sem LTB 4, sem IFNγ, sem TNFα aktivitást. Egy egészséges emberben találtam kimutatható mértékő 6 pg/ml endothelin-1 koncentrációt. Egészséges egyének leheletének cys-lt aktivitása 65.8±17.0 pg/ml volt. Az EcoScreen berendezés több fehérjét győjtött, mint a másik két berendezés, de csak az Anaconhoz képest volt az eltérés szignifikáns (3.89±2.03 vs. 2.65±1.98, n.s. és 1.88±1.99 µg/ml, p<0.004; 11. ábra). Az R-Tube és az Anacon berendezésekkel győjtött minták fehérje tartalma korrelált (r 2 =0.74, p<0.0003; 6. táblázat), de az EcoScreen berendezéssel győjtött mintákkal nem mutattak korrelációt. Nem volt eltérés az R-Tube berendezéssel különbözı hımérsékleteken győjtött minták fehérje tartalma között (2.74±0.99 µg/ml -20 C-on vs. 2.41±0.92 µg/ml - 70 C-on; 11. ábra). A különbözı hımérsékleten győjtött minták fehérje tartalma korrelált egymással (r 2 =0.42, p<0.05; 6. táblázat). LTB 4 meghatározás asztmás és COPD betegek lehelet párájában: Kezelt asztmás és COPD betegek leheletében nem találtam kimutatható mértékő LTB 4 koncentrációt. TNFα meghatározás tüdıdaganatos betegek lehelet párájában: Öt tüdıdaganatos és egy COPD beteg leheletében találtam kimutatható mértékő 15-25 pg/ml TNFα koncentrációt a kevésbé érzékeny kittel. Egyetlen tüdı daganatos és COPD beteg 12

leheletében sem találtam kimutatható mértékő TNFα koncentrációt az érzékenyebb kittel. Endothelin-1 meghatározás pulmonalis hypertoniás betegek lehelet párájában: Három pulmonalis hypertoniás ember leheletében találtam kimutatható mértékő 4-6 pg/ml endothelin-1 koncentrációt. Sem a durvább, sem az érzékenyebb módszerrel egyetlen mintában sem találtam amiláz aktivitást. A nyál amiláz aktivitása 100 U/ml. A módszerek méréshatárát figyelembe véve ez azt jelenti, hogy 1:1000 aránynál nagyobb nyálszennyezıdés lehetısége kizárható. Vagyis 1 ml lehelet párába nem keveredhetett több, mint 1 µl nyál. KÖVETKEZTETÉS Elsı célkitőzésemet és a lehelet pára kutatás egyik legfontosabb kihívását teljesítettem. A bemutatott ph számítás a jelenleg elérhetı legpontosabb ph meghatározás, sıt a legmegbízhatóbb biomarker vizsgálat a lehelet párában. Eredményeim alapján az összfehérje mérés bizonytalan, a LTB 4, cys-lt, IFNγ, TNFα, endothelin-1 nem mutatható ki sem egészségesek, sem betegek lehelet párájában. A második célkitőzésem, a légúti betegségek diagnózisára alkalmas lehelet pára teszt kidolgozása a további kutatásokra váró feladat marad. Kimutattam ugyanakkor, hogy a ph meghatározás segítségével a lehelet pára győjtés egyes metodikai kérdései tisztázhatók. A ph meghatározást a lehelet pára kutatás módszertanának további pontosítására alkalmasnak tartom és ajánlom. 13

A doktori értekezéshez felhasznált publikációk listája Kullmann T., Barta I., Lazar Z., Szili B., Barat E., Valyon M., Kollai M., Horvath I.: Exhaled breath condensate ph standardised for CO2 partial pressure. Eur. Respir. J. 2007, 29(3), 496-501. (IF: 5.076) Czebe K., Barta I., Antus B., Valyon M., Horváth I., Kullmann T.: Influence of condensing equipment and temperature on exhaled breath condensate ph, total protein and leukotriene concentrations. Respir. Med. 2008 Jan 30; [Epub ahead of print] (IF: 2.086) Kullmann T., Simor T., Tóth L., Tóth A., Kerényi A., Baráth Z., Csiszér E.: Új lehetıségek sarcoidosis diagnózisában Magyarországon: ajak biopszia és szív MRI Orv. Hetil. 2006, 147(7), 315-319. Kullmann T. Sarcoidosis. Orv. Hetil. 2007, 148(39), 1864-1865. Kullmann T., Czebe K., Kerényi A., Csiszér E.: Ajak biopszia sarcoidosis gyanújakor és thrombophilia szőrés tüdıembolia esetén. Med. Thoracalis 2006, 59(6), 215-216. Kullmann T. Letter to the Editor (to the article: Descending necrotizing mediastinitis as a complication of tophaceous gout with concomittant septic sternoclavicular arthritis: report of a case.) Med. Thoracalis 2006, 59(2), 74-75. Kullmann T. Asztmásként az osztályban. Gyógypedagógiai Szemle 1994, 22, 226-228. 14

A doktori értekezéshez nem felhasznált publikációk listája Kullmann T., Barta I., Horvath I.. : Effect of freezing on exhaled breath condensate ph. Respir Med. 2007, 101, 2566. (letter IF: 2.086) Kullmann T., Barta I., Antus B., Valyon M., Horváth I.: Environmental temperature and relative humidity influence exhaled breath condensate ph. Eur. Respir. J. 2008, 31, 474-5. (letter IF: 5.076) Czebe K., Kullmann T., Csiszér E., Barat E., Horváth I., Antus B.: Variability of exhaled breath condensate ph in lung transplant recipients. Respiration 2007 Nov 28; [Epub ahead of print] (IF: 1.649) Kullmann T., Barta I., Csiszér E., Antus B., Horváth I. Drinking influences exhaled breath condensate acidity. Lung 2008 Mar 28; [Epub ahead of print] (IF: 1.0) Kullmann T., Barta I., Csiszér E., Antus B., Horváth I. Differential cytokine pattern in the exhaled breath of patients with lung cancer. Pathol. Oncol. Res. 2008 Ápr 16; [Epub ahead of print] (IF: 1.0) Lázár Zs., Huszár É., Kullmann T., Barta I., Antus B., Bikov A., Kollai M., Horváth I. Adenozine triphosphate in the exhaled breath condensate of healthy subjects and patients with chronic obstructive pulmonary disease Inflamm. Res. [Közlésre elfogadva] (IF:2.0) 15

Kullmann T, Barath Z, Csiszer E.: Remission of left Tawara-branch block under treatment for systemic sarcoidosis. Int. J. Cardiol. 2007 Oct 11; [Epub ahead of print] (IF: 2.234) Kullmann T., Racz I.: Effects of music on gastric myoelectrical activity. Int. J. Clin. Pract. 2008, 62. 166 (letter IF: 1.188) Kullmann T., Rácz I.: ERCP vizsgálatot követı amiláz teszt idıpontjának optimalizálása MGT 43. Nagygyőlése 2001, Z. Gastroent. (idézhetı abstract IF: 0.803) Csöndes M., Kullmann T., Pécsi Gy., Rácz I.: Oesophagus varicositas és portalis gastropathia klinikai predictiv faktorai májcirrhosisban MGT 45. Nagygyőlése 2003, Z. Gastroent. (idézhetı abstract IF: 1.076) Kullmann L., Kullmann T.: Are problems of academic medicine a new phenomenon?, CMJ, 2004. Oct., 45(5), 550-552 (IF: 0.69) 16